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復(fù)數(shù)形式的新定義運(yùn)算

2022-05-07 06:59 作者:AI真有趣  | 我要投稿

? ? ? ?我們在小學(xué)學(xué)了非負(fù)數(shù)的新定義運(yùn)算,再到初中學(xué)了實(shí)數(shù)的運(yùn)算,現(xiàn)在到了高中也知道四則運(yùn)算可以推廣到復(fù)數(shù)。那么復(fù)數(shù)是否也可以進(jìn)行新定義運(yùn)算嗎?

? ? ? ? 我們先來回顧一下新定義運(yùn)算的有關(guān)概念、復(fù)數(shù)形式的四則運(yùn)算的公式:

? ? ? ? ?什么是新定義運(yùn)算:簡單地可以理解為用"△、⊿、!、?"等符號代替四則運(yùn)算符號,對一些式子進(jìn)行不同要求的運(yùn)算。新定義運(yùn)算的特點(diǎn):新定義運(yùn)算不僅可以進(jìn)行數(shù)的運(yùn)算,還可以解方程。新定義運(yùn)算的注意事項(xiàng):在運(yùn)算時遇到括號要先去括號,所以“!"的新定義運(yùn)算符號不同于其他的新定義運(yùn)算符號:它可能要求階乘,其他的都不可能有這類定義。于是新定義運(yùn)算不能按四則運(yùn)算那樣,有些地方可以多對或多組數(shù)同時合并一起運(yùn)算。

? ? ? ?復(fù)數(shù)形式的四則運(yùn)算的公式:同理于實(shí)數(shù)的四則運(yùn)算思想。設(shè)z1,z2是任意的兩個復(fù)數(shù),z1=a+bi,z2=c+di。那么有復(fù)數(shù)的加減法公式:(a+bi)±(c+di)=(a±c)+(b±d)i。復(fù)數(shù)乘法公式:(a+bi)(c+di)=(ac-bd)(bc+ad)i,其中i=-1完全平方公式(a±b)2也可以和實(shí)數(shù)的完全平方公式類比。復(fù)數(shù)除法公式:(a+bi)/(c+di)=[(a+bi)(c-di)]/[(c+di)(c-di)]=[(ac+bd)+(bc-ad)i]/(c2+b2)=[(ac+bd)/(c2+d2)]i。

? ? ? ? ?結(jié)合這兩方面,就可以進(jìn)行復(fù)數(shù)形式的新定義運(yùn)算。

? ? ? ? 例1:現(xiàn)新定義運(yùn)算1!1=a+bi+c+di,求(4!4)+(6!6)。

? ? ? ? ?解題思路:我們發(fā)現(xiàn),!的兩邊都是相同的數(shù),這個數(shù)是多少,實(shí)部、虛部單位就均是多少,于是(4!4)+(6!6)的運(yùn)算過程如下:

? ? ? ? ? 解:(4!4)+(6!6)=(4a+4bi+4c+4di)+(6a+6bi+6c+6di)=4a+4bi+4c+4di+6a+6bi+6c+6di=(4a+6a)+(4bi+6bi)+(4c+6c)+(4di+6di)=10a+10bi+10c+10di=10a+10c(10b+10d)i。

? ? ? ?例2:現(xiàn)新定義運(yùn)算2⊿3=5a+6bi-7c+8di,解方程:2X-6⊿7=X+10⊿11。

? ? ? ? 解題思路:我們發(fā)現(xiàn),⊿左邊的數(shù)比⊿右邊的數(shù)小1,算式中a的單位是原式等號左邊兩個數(shù)的和,bi,c,di的實(shí)部或虛部單位每往后遞增的絕對值是1,中間的數(shù)遞增1,其余的都是-1。于是解方程2X-6⊿7=X+10⊿11的步驟如下:

? ? ? ? ?解:2X-6⊿7=X+10⊿11整理得X=10⊿11+6⊿7,代入已知條件得X=(21a+22bi-23c+24di)+(13a+14bi-15c+16di),去括號得X=21a+22bi-23c+24di+13a+14bi-15c+16di,化簡得X=34a-38c+(36bi+30di),提公因數(shù)得X=34a-38c+(36b+30d)i。

? ? ? ? ? ?例3:現(xiàn)新定義運(yùn)算A△B=3a+6bi,-(A△B)?=2c+di,計(jì)算5{A△B[-(A△B)]}。

? ? ? ? ?解題思路:我們發(fā)現(xiàn)第一個算式中,△左邊的字母要求等號右邊將大寫替換成小寫,其中實(shí)部單位為3,虛部單位為6。第二個算式中如果從整體上來看,是第一個算式的相反數(shù)。假設(shè)去掉負(fù)號,△左邊的字母要求等號右邊將A替換成c,△右邊的字母要求將B替換成d,其中實(shí)部單位為2,虛部單位為1。5{A△B[-(A△B)]}表示5倍的{A△B[-(A△B)]},于是5{A△B[-(A△B)]}的運(yùn)算過程如下:

? ? ? ? ?解:5{A△B[-(A△B)]}?=5×{(3a+6i)[-(2c-di)]}=5×{[(-6-6)+(-12-3)]i}=5×(-27i)=135i。

? ? ? ? ?例4:現(xiàn)新定義運(yùn)算1⊕1=3a+9bi,2⊕2=6c+36di,計(jì)算(3⊕3)/(4⊕4)。

? ? ? ? 解題思路:我們發(fā)現(xiàn)每個算式中⊕兩邊的數(shù)都相等,等號右邊的實(shí)部單位是它的3倍,它的平方等于虛部單位,根據(jù)這樣的規(guī)律進(jìn)行推理,于是.(3⊕3)/(4⊕4)的運(yùn)算過程如下:

? ? ? ? (3⊕3)/(4⊕4)=(9a+81bi)/(16c+256di)=[(9a+81bi)(16c-256di)]/[(16c+256di)(16c-256di)]=[(144-20736)+(1296-2304]/(2562+655362)=[-20592+(-1208)]/(65536+4294967296)=-(21800/429502)i=-(10900/21475191)i


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