(共32张PPT)
高中数学
同步复习
7.3 复数的三角表示式
01
知识剖析
知识点1 复数的三角表示式
壹
1.复数的三角表示式
(1)复数的三角表示式
如图,我们可以用刻画向量大小的模r和刻画向量方向的角θ来表示复数z.
一般地,任何一个复数z=a+bi都可以表示成r(cosθ+isinθ)的形式.
知识点1 复数的三角表示式
壹
概念名称 概念的说明
模r r是复数z的模,
辐角θ θ是以x轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线OZ)为终边的角,且 ,
三角形式 r(cosθ+isinθ)叫做复数z=a+bi的三角表示式,简称三角形式,该式的结构特征是:模非负,角相同,余弦前,加号连
知识点1 复数的三角表示式
壹
(2)辅角的主值
显然,任何一个不为零的复数的辐角有无限多个值,且这些值相差2π的整数倍.例如,复数i的辐角是
,其中k可以取任何整数.对于复数0,因为它对应着零向量,而零向量的方向是任意的,所以复数0的辐角也是任意的.我们规定在0≤θ<2π范围内的辐角θ的值为辐角的主值.通常记作argz,即0≤argz<2π.
(3)三角形式下的复数相等
每一个不等于零的复数有唯一的模与辐角的主值,并且由它的模与辐角的主值唯一确定.因此,两个非零复数相等当且仅当它们的模与辐角的主值分别相等.
知识点2复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
壹
1.复数乘法运算的三角表示及其几何意义
(1)复数乘法运算的三角表示
根据复数的乘法法则以及两角和的正弦、余弦公式,可以得到
,
即.
这就是说,两个复数相乘,积的模等于各复数的模的积,积的辐角等于各复数的辐角的和.
知识点2复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
壹
(2)几何意义
两个复数z1,z2相乘时,可以像图那样,先分别画出与z1,z2对应的向量,,然后把向量绕点O按逆时针方向旋转角θ2(如果θ2<0,就要把绕点O按顺时针方向旋转角|θ2|),再把它的模变为原来的r2倍,得到向量,表示的复数就是积z1z2.这是复数乘法的几何意义.
知识点2复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
壹
2.复数除法运算的三角表示及其几何意义
(1)复数除法运算的三角表示
设,,且,因为
,所以根据复数除法的定义,有.
这就是说,两个复数相除,商的模等于被除数的模除以除数的模所得的商,商的辐角等于被除数的辐
角减去除数的辐角所得的差.
知识点2复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
壹
(2)几何意义
如图,两个复数z1,z2相除时,先分别画出与z1,z2对应的向量,然后把向量绕点O按
顺时针方向旋转角θ2(如果θ2<0,就要把绕点O按逆时针方向旋转角|θ2|),再把它的模变为原来的倍,得到向量,表示的复数就是商.这是复数除法的几何意义.
02
考点演练
考点1 复数的代数形式与三角形式互化
壹
复数 +i的三角形式为( )
A.2(cos+isin) B.2(cos+isin)
C.cos+isin D.cos+isin
考点1 复数的代数形式与三角形式互化
壹
【答案】B
【解答】解:∵cos=-,sin=,
∴2(cos+isin)= 1+i,cos+isin= +i,故A,C错误;
∵cos= ,sin=,
∴2(cos+isin)= +i,cos+isin= +i,故B正确,D错误.
故选:B.
考点1 复数的代数形式与三角形式互化
壹
复数z=1+cosα+isinα(π<α<2π),则|z|为( )
A.2cos B. 2cos
C.2sin D. 2sin
考点1 复数的代数形式与三角形式互化
壹
【答案】B
【解答】解:由复数z=1+cosα+isinα,得
,
∵π<α<2π,∴cos<0,则|z|=﹣2cos.
故选:B.
考点1 复数的代数形式与三角形式互化
壹
复数z=2(cos+isin)的虚部是( )
A.sin B.1
C.z=2cos D.i
考点1 复数的代数形式与三角形式互化
壹
【答案】B
【解答】解:z=2(cos+isin)=2(+i)=+i,
所以该复数的虚部1.
故选:B.
考点2 复数的辐角和辐角主值
壹
复数z= sin+icos的辐角主值为( )
A. B.
C. D.
考点2 复数的辐角和辐角主值
壹
【答案】C
【解答】解:z= sin+icos=cos(+)+isin()=cos+isin,
则复数z的辐角主值为.
故选:C.
考点2 复数的辐角和辐角主值
壹
复数cos isin的辐角主值是( )
A. B.
C. D.
考点2 复数的辐角和辐角主值
壹
【答案】D
【解答】解:复数cos isin= i=cos+isin,
所以复数cos isin的辐角主值是.
故选:D.
考点2 复数的辐角和辐角主值
壹
设z1= 1+i,z2=(z1)2,则argz2=( )
A.π B.π
C.π D.π
考点2 复数的辐角和辐角主值
壹
【答案】B
【解答】解:由z1= 1+i,
则z2=(﹣1+i)2= i=cosπ+isinπ,
即argz2=π,
故选:B.
考点2 复数的辐角和辐角主值
壹
任何一个复数z=a+bi(a,b∈R)都可以表示成z=r(cosθ+isinθ)的形式.其中r是复数z的模:θ是以x轴的非负半轴为始边,复数在复平面内对应的平面向量=(a,b)所在射线为终边的角,叫做复数z=a+bi的辐角.我们规定在0≤θ<2π范围内的辐角θ的值为辐角的主值,记为argz.那么arg( 1+i)=( )
A. B.
C. D.
考点2 复数的辐角和辐角主值
壹
【答案】B
【解答】解:由题意可得|﹣1+i|==2,
则﹣1+i=2( +i)=2(cos+isin),
所以arg(﹣1+i)=.
故选:B.
考点3复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
壹
设复数z1,z2对应的向量分别为,,O为坐标原点,且z1= +i,若把绕原点顺时针旋转,把绕原点逆时针旋转,所得两向量的终点重合,则z2=( )
A.1 i B. 1+i
C. i D. +i
考点3复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
壹
【答案】B
【解答】解:由题意知2( +i)=2(cos+isin),
所以z=2(cos+isin)[cos( )+isin( )]=2(cos0+isin0)=2,
由z=z2(cos+isin)=2,
所以z2==2(cos sin)=﹣1+i.
故选:B.
考点3复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
壹
(多选)将1+i所对应的向量绕原点按逆时针方向旋转θ角,所得向量对应的复数是﹣2i,则θ的值可以是( )
A. B.
C. D.
考点3复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
壹
【答案】CD
【解答】解:由题意,可得(cosθ+isinθ)=﹣2i,
∴cosθ+isinθ== i,
则θ的值可以是,.
故选:CD.
考点3复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
壹
在复平面内,把复数3 i对应的向量按顺时针方向旋转,所得向量对应的复数是( )
A.2 B. 2i
C. 3i D.3+i
考点3复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
壹
【答案】B
【解答】解:∵由题意知复数3 i对应的向量按顺时针方向旋转π3,
∴旋转后的向量为(3 i)[cos( )+isin( )]=(3 i)( )= 2i.
故选:B.
考点3复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
壹
将复数1+i对应的向量绕原点按逆时针方向旋转,得到的向量为,那么对应的复数是( )
A.2i B.i
C.+i D.+i
考点3复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
壹
【答案】B
【解答】解:∵向量对应的复数为1+i,
把向量绕原点按逆时针方向旋转,得到的向量为,
则对应的复数是
.
故选:B.