3
.
2
复数的运算
3
.
2
.
1
复数的加法和减法
1
.
能利用复数的代数形式进行加法、减法运算
.
2
.
了解复数代数形式的加、减运算的几何意义
.
1
2
1
.
复数的加法与减法的定义
(1)
设
z
1
=a+b
i,
z
2
=c+d
i,
a
,
b
,
c
,
d
∈
R
,
规定
z
1
+z
2
=
(
a+b
i)
+
(
c+d
i)
=
(
a+c
)
+
(
b+d
)i
.
(2)
已知复数
a+b
i(
a
,
b
∈
R
),
根据加法的定义
,
存在唯一的复数
-a-b
i,
使
(
a+b
i)
+
(
-a-b
i)
=
0
.-a-b
i
叫做
a+b
i
的
相反数
.
根据相反数的概念
,
我们规定两个复数的减法法则如下
:
(
a+b
i)
-
(
c+d
i)
=
(
a+b
i)
+
(
-c-d
i)
=
(
a-c
)
+
(
b-d
)i,
即
(
a+b
i)
-
(
c+d
i)
=
(
a-c
)
+
(
b-d
)i
.
(3)
两个复数相加
(
减
),
就是把实部与实部、虚部与虚部分别相加
(
减
)
.
归纳总结
(1)
两个复数的和
(
差
)
仍为复数
;
(2)
复数的加法法则可以推广到多个复数相加的情形
;
(3)
复数的加法运算满足交换律、结合律
.
1
2
【做一做
1
-
1
】
已知复数
z
1
=
3
+
2i,
z
2
=
1
-
3i,
则复数
z=z
1
-z
2
在复平面内对应的点
Z
位于复平面内的
(
)
A.
第一象限
B.
第二象限
C.
第三象限
D.
第四象限
解析
:
∵
z=z
1
-z
2
=
(3
+
2i)
-
(1
-
3i)
=
(3
-
1)
+
[2
-
(
-
3)]i
=
2
+
5i,
∴
点
Z
(2,5)
在第一象限
.
答案
:
A
【做一做
1
-
2
】
若
z
1
=
2
+
i,
z
2
=
3i,
则
|z
1
-z
2
|=
.
解析
:
z
1
-z
2
=
(2
+
i)
-
3i
=
2
-
2i,
1
2
2
.
加减运算的几何意义
1
2
【做一做
2
】
|
(3
+
2i)
-
(1
+
i)
|
表示
(
)
A.
点
(3,2)
与点
(1,1)
之间的距离
B.
点
(3,2)
与点
(
-
1,
-
1)
之间的距离
C.
点
(3,2)
到原点的距离
D.
以上都不对
解析
:
由于
|z
1
-z
2
|
表示复平面上
Z
1
与
Z
2
两点之间的距离
,
故选项
A
正确
.
答案
:
A
如何理解复数的减法
?
剖析
:
复数的减法也可用向量来进行运算
,
可应用平行四边形法则和三角形法则
.
题型一
题型二
题型三
∴
z
1
=
(3
×
2
-
1)
+
(
-
1
-
4
×
2)i
=
5
-
9i,
z
2
=
[4
×
(
-
1)
-
2
×
2]
-
[5
×
2
+
3
×
(
-
1)]i
=-
8
-
7i
.
题型一
题型二
题型三
反思
计算复数的加减法时
,
先分清复数的实部与虚部
,
然后将实部与实部、虚部与虚部分别相加减
.
题型一
题型二
题型三
复数加减法的几何意义
【例题
2
】
已知平行四边形的三个顶点分别对应复数
2i,4
-
4i,2
+
6i,
求第四个顶点对应的复数
.
分析
:
平行四边形中已知的三个顶点顺序未定
,
因而第四个顶点应有三种情况
.
根据复数加减法的几何意义可求解
.
解
:
如图
,
设这个平行四边形已知的三个顶点分别为
Z
1
,
Z
2
,
Z
3
,
它们对应的复数分别是
z
1
=
2i,
z
2
=
4
-
4i,
z
3
=
2
+
6i,
第四个顶点所对应的复数为
z
4
,
则
题型一
题型二
题型三
∴
z
4
-z
3
=
(
z
1
-z
3
)
+
(
z
2
-z
3
)
.
∴
z
4
=
(
z
1
+z
2
)
-z
3
=
2
-
8i
.
综上所述
,
这个平行四边形的第四个顶点对应的复数为
6
或
-
2
+
12i
或
2
-
8i
.
题型一
题型二
题型三
反思
理解复数加减法的几何意义是求解的关键
.
题型一
题型二
题型三
易错辨析
【例题
3
】
已知
z
1
=
2i,
z
2
=
1
+
i,
z
3
=
3
+
2i
对应的点依次为
A
,
B
,
C
,
按
A
→
B
→
C
→
D
的顺序作平行四边形
ABCD
,
求顶点
D
对应的复数
.
1 2 3 4 5
1
(5
-
i)
-
(3
-
i)
-
5i
等于
(
)
A.5i B.2
-
5i
C.2
+
5i D.2
答案
:
B
1 2 3 4 5
答案
:
C
1 2 3 4 5
3
复平面内点
A
,
B
,
C
对应的复数分别为
i,1,4
+
2i,
按
A
→
B
→
C
→
D
的顺序作平行四边形
ABCD
,
(
)
答案
:
B
1 2 3 4 5
答案
:
3
1 2 3 4 5
5
如图
,
在平行四边形
OABC
中
,
各顶点对应的复数分别为
z
O
=
0,
z
A
=
z
B
=-
2
a+
3i,
z
C
=-b+a
i,
a
,
b
∈
R
,
则
a-b
的值为
.
答案
:
-
4