课时作业20 复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
时间:45分钟
——基础巩固类——
一、选择题
1.复数(sin10°+icos10°)3的三角形式为( B )
A.sin30°+icos30°
B.cos240°+isin240°
C.cos30°+isin30°
D.sin240°+icos240°
2.若z=cos
θ-isin
θ,则使z2=-1的θ值可能是( B )
A.0 B.
C.π D.2π
解析:∵z=cosθ-isinθ=cos(-θ)+isin(-θ),
∴z2=z·z=cos(-2θ)+isin(-2θ)=cos2θ-isin2θ=-1,
∴∴θ=.
3.4(cos60°+isin60°)×3(cos150°+isin150°)=( D )
A.6+6i
B.6-6i
C.-6+6i
D.-6-6i
解析:4(cos60°+isin60°)×3(cos150°+isin150°)=12[cos(60°+150°)+isin(60°+150°)]=12(cos210°+isin210°)=12=-6-6i.故选D.
4.复数z1=1,z2是由z1绕原点O逆时针方向旋转而得到,则arg()的值为( D )
A.
B.
C.
D.
5.(多选)设z1、z2是复数,argz1=α,argz2=β,则arg(z1·z2)有可能是下列情况中的( ABC )
A.α+β
B.α+β-2π
C.2π-(α+β)
D.π+α+β
解析:因为argz1=α,argz2=β,所以α∈[0,2π),β∈[0,2π),而arg(z1·z2)∈[0,2π),则当α+β∈[0,2π)时,arg(z1·z2)=α+β;当α+β∈[2π,4π)时,α+β-2π∈[0,2π),则arg(z1·z2)=α+β-2π;当α+β=π时,2π-(α+β)=π=α+β,此时arg(z1·z2)=α+β=2π-(α+β),故选ABC.
6.复数z=sin-icos,若zn=(n∈N),则n的最小值是( C )
A.1
B.3
C.5
D.7
解析:因为z=sin-icos=cos+isin,所以zn=cosπ+isinπ,=cos-isin=cos+isin.因为zn=,所以π=+2kπ,n=,因为n∈N,k∈Z,所以当k=4时,n=5.
二、填空题
7.已知z=2(cos80°+isin80°),则z3=8(cos240°+isin240°),z3的代数形式为-4-4i.
解析:z3=3
=8;
其代数形式为8=-4-4i.
8.÷3(cos120°-isin300°)=-i.
解析:÷3(cos120°-isin300°)=(cos60°+isin60°)÷3(cos120°+isin120°)=[cos(60°-120°)+isin(60°-120°)]=[cos(-60°)+isin(-60°)]=(-i)=-i.
9.复数-i的一个立方根是i,它的另外两个立方根是--i,-i.
解析:∵-i=cos+isin,其立方根是cos+isin,k∈0,1,2,即i,--i,-i.
三、解答题
10.设复数z1=+i,复数z2满足|z2|=2,已知z1·z的对应点在虚轴的负半轴上,且argz2∈(0,π),求z2的代数形式.
解:因为z1=2(cos+isin),设z2=2(cosα+isinα),α∈(0,π),所以z1z=8[cos(2α+)+isin(2α+)].由题设知2α+=2kπ+(k∈Z),所以α=kπ+(k∈Z),又α∈(0,π),所以α=,所以z2=2(cos+isin)=-1+i.
11.已知z=-2i,z1-·z2=0,argz2=,若z1,z2在复平面上分别对应点A,B,且|AB|=,求z1的立方根.
解: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argz2=,
所以z2=(cos+isin),z1=z2=(1+i)z2
=(cos+isin)·(cos+isin)
=2(cos+isin),
所以z1的立方根为[cos+isin],k=0,1,2,
即(cos+isin),(cos+isin),
(cos+isin).
——能力提升类——
12.设复数z1=2sinθ+icosθ(<θ<)在复平面上对应向量,将按顺时针方向旋转后得到向量,对应复数z2=r(cosφ+isinφ),则tanφ=( A )
A.
B.
C.
D.
13.=( B )
A.
B.i
C.-
D.-i
解析:
=
==i.
14.(1-i)7=64-64i.
解析:(1-i)7=7
=27
=128=64-64i.
15.已知复数z1=-2+i对应的点为P1,z2=-3+4i对应的点为P2,把向量绕P1点按顺时针方向旋转后,得到向量,求向量和点P对应的复数分别是什么?
解:由题意知向量对应的复数是z2-z1=(-3+4i)-(-2+i)=-1+3i.再由复数乘法的几何意义得,向量对应的复数是(-1+3i)·=3+i,最后由复数加法的几何意义得,向量=+,其对应的复数是(-2+i)+(3+i)=1+2i,故点P对应的复数为1+2i.(共30张PPT)
第七章
复数
7.3
复数的三角表示
7.3.2 复数乘、除运算的三角表示及其几何意义