课件37张PPT。10.3 复数的三角形式及其运算
第十章 复 数学习目标1.通过复数的几何意义,了解复数的三角表示.
2.了解复数的代数表示与三角表示之间的关系.
3.了解辐角、辐角主值等概念.
4.了解复数乘除运算的三角表示及其几何意义.
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重点:复数的三角表示.
难点:复数乘除运算的三角表示及其几何意义.一、复数的三角形式???????从而
z=a+bi=(rcos θ)+(rsin θ)i=r(cos θ+isin θ),上式的右边称为非零复数z=a+bi的三角形式(对应地,a+bi称为复数的代数形式),其中的θ称为z的辐角.显然,任何一个非零复数z的辐角都有无穷多个,而且任意两个辐角之间都相差2π的整数倍.
特别地,在[0,2π)内的辐角称为z的辐角主值,记作arg z.【名师点拨】
为了求出一个非零复数的三角形式,只要求出这个复数的模,然后再找出复数的一个辐角(比如辐角主值)即可.因为 0=0(cos θ+isin θ),
其中θ可以为任意值,所以我们也称上式为复数0的三角形式.这样一来,任意复数都可以写成三角形式了.【特别提示】
(1)复数的三角形式与代数形式一样,也是表示复数的一种方法,它们可以相互转化.
(2)复数的代数形式是唯一的,但三角形式不唯一.
(3)任何一个不为零的复数的辐角有无限多个值,但辐角主值只有一个;复数0的辐角是任意的,不讨论它的辐角主值.二、复数三角形式的乘除法1.复数三角形式的乘法法则【尝试与发现】
设z1=r1(cos θ1+isin θ1),z2=r2(cos θ2+isin θ2),
试求出z1z2.提示:z1z2=r1(cos θ1+isin θ1)×r2(cos θ2+isin θ2)
=r1r2[(cos θ1cos θ2-sin θ1sin θ2)+i(sin θ1cos θ2+
cos θ1sin θ2)]
=r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)].由此,我们可得到复数三角形式的乘法法则:
r1(cos θ1+isin θ1)×r2(cos θ2+isin θ2)=
r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)].z1的模乘以z2的模等于z1z2的模
(简记:模相乘)z1的辐角与z2的辐角之和是z1z2的辐角
(简记:辐角相加)2.复数三角形式乘法的几何意义??? 上述两个复数三角形式的乘法及其几何意义,可以推广到有限个复数的三角形式相乘.?3.复数三角形式的除法法则????模相除辐角相减4.复数三角形式除法的几何意义? 常考题型一、复数的代数形式与三角形式的互化?【注意】
非零复数z=r(cos θ+isin θ)中,辐角θ可以取辐角主值,也可以取其他辐角,它们相差2π的整数倍.??解:z=1+cos 2x+isin 2x=2cos 2x+i·2sin xcos x
=2cos x(cos x+isin x).???◆将复数的三角形式化为代数形式的一般方法
1.计算出cos θ,sin θ的值;
2.整理为a+bi(a,b∈R)的形式,其中a=rcos θ,b=rsin θ.?一一二、利用复数的三角形式进行复数的乘除运算?◆复数的乘法运算
1.若复数为三角形式,则用复数三角形式的乘法公式进行计算,即
r1(cos θ1+isin θ1)×r2(cos θ2+isin θ2)=r1r2 [cos (θ1+θ2)+i sin(θ1+θ2)].
2.若复数为代数形式,可以先化为三角形式再进行计算,也可利用代数形式计算.2+2i?B??D三、复数乘法和除法的几何意义及其应用?【解题提示】将复数的代数形式化为三角形式,利用复数乘法的几何意义求得z2的三角形式,再将三角形式转化为代数形式.CA?1.复数的三角形式z=a+bi=r(cos θ+isin θ)的右边称为非零复数z=a+bi的三角形式,其中的θ称为z的辐角.在[0,2π)内的辐角称为z的辐角主值,记作arg z.
为了求出一个非零复数的三角形式,只要求出这个复数的模,然后再找出复数的一个辐角(比如辐角主值)即可.2.复数三角形式的乘法法则r1(cos θ1+isin θ1)×r2(cos θ2+isin θ2)=
r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)].3.复数三角形式的除法法则?模相乘,辐角相加.模相除,辐角相减.