第七章 7.3 复数的三角表示
A级——基础过关练
1.复数-i的三角形式是( )
A.cos+isin B.cos+isin
C.cos-isin D.cos+isin
2.复数sin 50°-isin 140°的辐角的主值是( )
A.150° B.40°
C.-40° D.320°
3.复数sin 4+icos 4的辐角的主值为( )
A.4 B.-4
C.2π-4 D.-4
4.若复数cos θ+isin θ和sin θ+icos θ相等,则θ的值为( )
A. B.或
C.2kπ+(k∈Z) D.kπ+(k∈Z)
5.如果θ∈,那么复数(1+i)(cos θ-isin θ)的三角形式是( )
A. B.[cos(2π-θ)+isin(2π-θ)]
C. D.
6.若复数z=(a+i)2的辐角的主值是,则实数a的值是( )
A.1 B.-1
C.- D.-
7.÷=________.
8.把复数1+i对应的向量按顺时针方向旋转,所得到的向量对应的复数是________.
9.设复数z1=1+i,z2=+i,则的辐角的主值是________.
10.设复数z1=+i,复数z2满足|z2|=2,已知z1z的对应点在虚轴的负半轴上,且arg z2∈(0,π),求z2的代数形式.
B级——综合运用练
11.设π<θ<,则复数的辐角的主值为( )
A.2π-3θ B.3θ-2π
C.3θ D.3θ-π
12.已知z=-2i,z1-z2=0,arg z2=,若z1,z2在复平面内分别对应点A,B,且|AB|=,则z1=________,z2=________.
13.设O为复平面的原点,A,B为单位圆上两点,A,B所对应的复数分别为z1,z2,z1,z2的辐角的主值分别为α,β.若△AOB的重心G对应的复数为+i,求tan(α+β).
C级——创新拓展练
14.(多选)1748年,瑞士数学家欧拉发现了复指数函数和三角函数的关系,并写下公式eix=cos x+isin x(x∈R,i为虚数单位),这个公式在复变函数中有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”,据此公式,则有( )
A.eiπ+1=0 B.2 028=1
C.|eix+e-ix|≤2 D.-2≤eix-e-ix≤2
参考答案
【A级——基础过关练】
1.【答案】A
【解析】-i=cosπ+isinπ=cos+isin=cos+isin.
2.【答案】D
【解析】sin 50°-isin 140°=cos(270°+50°)+isin(180°+140°)=cos 320°+isin 320°,故辐角的主值为320°.
3.【答案】D
【解析】sin 4+icos 4=cos+isin.
4.【答案】D
【解析】因为cos θ+isin θ=sin θ+icos θ,所以cos θ=sin θ,即tan θ=1.所以θ=+kπ(k∈Z).
5.【答案】A
【解析】因为1+i=,cos θ-isin θ=cos(2π-θ)+isin(2π-θ),所以(1+i)(cos θ-isin θ)==.
6.【答案】B
【解析】因为z=(a+i)2=(a2-1)+2ai,arg z=,所以所以a=-1.故选B.
7.【答案】-+i
【解析】÷=÷=×=2=-+i.
8.【答案】1-i
【解析】(1+i)·=·
==
=1-i.
9.【答案】
【解析】由题知,z1=2,z2=2,所以的辐角的主值为-=.
10.解:因为z1=2,设z2=2(cos α+isin α),α∈(0,π),所以z1z=8.
由题设知2α+=2kπ+(k∈Z),
所以α=kπ+(k∈Z).又因为α∈(0,π),所以α=.
所以z2=2=-1+i.
【B级——能力提升练】
11.【答案】B
【解析】==cos 3θ+isin 3θ.因为π<θ<,所以3π<3θ<.所以π<3θ-2π<.故选B.
12.【答案】-+i +i
【解析】由题设知z=1-i,因为|AB|=,即|z1-z2|=,所以|z1-z2|=|z2-z2|=|(1+i)z2-z2|=|iz2|=|z2|=.又因为arg z2=,所以z2==+i,z1=z2=(1+i)z2=×=2=-+i.
13.解:由题意可设z1=cos α+isin α,z2=cos β+isin β.
因为△AOB的重心G对应的复数为+i,
所以=+i,即
所以所以tan=.故tan(α+β)==.
【C级——创新拓展练】
14.【答案】ABC
【解析】当x=π时,因为eiπ=cos π+isin π=-1,所以eiπ+1=0,故A项正确;
2 028=2 028=2 028=e676πi=cos 676π+isin 676π=1,故B项正确;由eix=cos x+isin x,e-ix=cos(-x)+isin(-x)=cos x-isin x,所以eix+e-ix=2cos x,得出|eix+e-ix|=|2cos x|≤2,故C项正确;由C项的分析得eix-e-ix=2isin x,推不出-2≤eix-e-ix≤2,故D项错误.故选ABC.