第2课时复数的除法及实系数一元二次方程在复数范围内的解集[课程目标]1.掌握复数的除法法则,并能运用复数的除法法则进行计算.2.会在复数范围内解实系数一元二次方程.知识点一复数的除法[填一填](1)复数的除法如果复数z2≠0,则满足zz2=z1的复数z称为z1除以z2的商,并记作z=(或z=z1÷z2),z1称为被除数,z2称为除数.(2)复数的倒数给定复数z≠0,称为z的倒数,z1除以z2的商也可以看成z1与z2的倒数之积.(3)运算法则(a+bi)÷(c+di)==(a+bi)()=(a+bi)·==+i.[答一答]怎样理解和应用复数代数形式的除法法则?提示:(1)复数代数形式的除法是复数代数形式的乘法的逆运算.(2)复数除法的运算法则不必死记,在实际运算时,只需把商看作分数,分子、分母同乘以分母的共轭复数c-di,把分母变为实数,化简后,就可以得到运算结果.知识点二实系数一元二次方程[填一填]当a,b,c都是实数且a≠0时,关于x的方程ax2+bx+c=0称为实系数一元二次方程,这个方程在复数范围内总是有解的,而且(1)当Δ=b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根;(2)当Δ=b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根;(3)当Δ=b2-4ac<0时,方程有两个互为共轭的虚数根.复数的模的运算性质.设z=a+bi(a,b∈R),|z|=,(1)|z|=|z|;(2)|z1·z2|=|z1|·|z2|;(3)||=(z2≠0);(4)|zn|=|z|n;(5)|z|=1⇔z·z=1;(6)|z|2=|z|2=|z2|=|z2|=z·z.类型一复数的除法运算[例1]计算下列各式:(1);(2).[分析]题中既有加、减、乘、除运算,又有括号,同实数的运算顺序一致,先算括号里的,再算乘除,最后算加减.[解](1)======1-i.(2)======-1+i.复数的运算顺序与实数运算顺序相同,都是先进行高级运算乘方、开方,再进行次级运算乘、除,最后进行低级运算加、减.如i的幂运算,先利用i的幂的周期性,将其次数降低,然后再进行四则运算.[变式训练1]计算:(1)+(1-i)2;(2)+(5+i3)-()6.解:(1)+(1-i)2=-2i=-2i=-2i=-2i=-i.(2)+(5+i3)-()6=+(5+i2·i)-[()2]3=i+5-i-i3=5+i.类型二实系数一元二次方程的解集[例2]求下列一元二次方程的解:(1)3x2+5x+1=0;(2)2x2-3x+3=0;(3)4x2-5x+2=0.[分析]求一元二次方程的根,最实用的方法是用求根公式法,如果Δ>0,则在实数系中有解,若Δ<0,则在复数系中有解.[解](1)Δ=52-4×3×1=13,故x==.(2)Δ=(-3)2-4×2×3=-15,故x==.(3)Δ=(-5)2-4×4×2=-7,故x==.[变式训练2]已知关于x的方程x2-2ax+a2-4a+4=0(a∈R)的两根为α、β,且|α|+|β|=3,求实数a的值.解:由已知有Δ=(-2a)2-4(a2-4a+4)=16a-16.①当Δ≥0即a≥1时,由可知两根都是非负实根,∴|α|+|β|=α+β=3=2a⇒a=;②当Δ<0即a<1时,此时方程两根为共轭虚根,设α=m+ni,则β=m-ni.∴∴|α|+|β|=2=2|a-2|=3⇒a=;综上,a=或.类型三复数运算的综合应用[例3]设z是虚数,ω=z+是实数,且-1<ω<2.(1)求|z|的值及z的实部的取值范围;(2)设u=,求证:u为纯虚数;(3)求ω-u2的最小值.[分析](1)ω是实数可得到哪些结论?(ω的虚部为0或ω=)(2)u为纯虚数可得到哪些结论?(u的实部为0且虚部不为0,或u=-)[解](1) z是虚数,∴可设z=x+yi,x,y∈R,且y≠0.∴ω=z+=x+yi+=x+yi+=x++(y-)i. ω是实数,且y≠0,∴y-=0,∴x2+y2=1,即|z|=1.此时ω=2x. -1<ω<2,∴-1<2x<2,从而有-0.于是ω-u2=2(x+1)+-3≥2-3=1.当且仅当2(x+1)=,即x=0时等号成立.∴ω-u2的最小值为1,此时z=±i.该题涉及复数的基本概念和四则运算以及均值不等式等知识.只要概念清楚,运算熟练,按常规思路顺其自然不难求解.注意:解决后面的问题时,可以使用前面已经得到的结论.[变式训练3]设z2=8+6i,求z3-16z-.解:z3-16z-====-==-. |z|2=|z2|=|8+6i|=10,又...