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第七章
复数
7.3
复数的三角表示
7.3.1 复数的三角表示式课时作业19 复数的三角表示式
时间:45分钟
——基础巩固类——
一、选择题
1.若复数z=(a+i)2的辐角主值是,则实数a的值是( B )
A.1
B.-1
C.-
D.-
解析:∵z=(a+i)2=(a2-1)+2ai,argz=,
∴∴a=-1,故选B.
2.(多选)复数z=3+i化为三角形式正确的是( AD )
A.z=2(cos+isin)
B.z=2(cos-isin)
C.z=2(cosπ+isin)
D.z=2(cosπ+isin)
解析:z=3+i=2(+i)
=2(cos+isin)
=2(cos+isin),故选AD.
3.设π<θ<,则复数的辐角主值为( B )
A.2π-3θ
B.3θ-2π
C.3θ
D.3θ-π
解析:=cos3θ+isin3θ.∵π<θ<,
∴3π<3θ<,∴π<3θ-2π<,故选B.
4.将复数4化成代数形式,正确的是( D )
A.4
B.-4
C.4i
D.-4i
解析:4=4[0+i(-1)]=-4i,故选D.
5.设复数2-i和3-i的辐角主值分别为α,β,则α+β等于( C )
A.135°
B.315°
C.675°
D.585°
6.复数z满足=1,复数z的辐角为30°,复数z的模为( A )
A.1
B.-1
C.-
D.-
解析:设z=r(cos30°+isin30°),代入r·(cos30°+isin30°)-=1,得r=1.
二、填空题
7.复数z=2的三角形式是2,复数z在复平面上对应的点位于第四象限.
解析:z=2
=2
=2;
故z在复平面内所对应的点位于第四象限.
8.复数的代数形式是-i.
解析:=cos-isin=-i.
9.已知复数z满足z-2iz=3-2ai(a∈R),且
三、解答题
10.下列复数是不是三角形式?如果不是,把它们表示成三角形式.
(1)-2;
(2)sin+icos.
解:(1)不是.
-2=2
=2=2.
(2)不是.
sin+icos=cos+isin
=cos+isin.
11.已知复数z满足等式=,且argz=,求z.
解:设z=r(cos+isin)
=r+ri(r>0),
∴===,
即3r2-4r+4=0.
解得r=,∴z=1+i.
——能力提升类——
12.把下列复数转化为三角形式.
(1)-1;(2)2i.
解:(1)r==1,
辐角主值为θ=arg(-1)=π,
所以-1=cosπ+isinπ.
(2)r==2,辐角主值为θ=arg(2i)=,
所以2i=2(cos+isin).
13.已知复数z的模为2,实部为,求复数z的代数形式和三角形式.
解:方法一:由题,可设z=+bi(b∈R).
∵|z|=2,
∴=2,解得b=±1,
∴z=+i或z=-i.
化为三角形式,得z=2
或z=2.
方法二:由题,可设z=2(cosθ+isinθ)(0≤θ≤2π).
∵复数z的实部为,
∴2cosθ=,即cosθ=,
∴θ=或,
∴z=2或z=2.
化为代数形式,得z=+i或z=-i.
14.已知复数z1=cosθ-isinθ,z2=sinθ-icosθ,当θ∈[0,2π),求arg(z1-z2)的值.
解:z1-z2=(cosθ-sinθ)+(cosθ-sinθ)i
=2cos(θ+)+2icos(θ+)
=2cos(θ+)(cos+isin).
(1)cos(θ+)>0,
即θ∈[0,)∪(,2π),arg(z1-z2)=.
(2)cos(θ+)=0,
即θ=,,arg(z1-z2)∈[0,2π).
(3)cos(θ+)<0,即θ∈(,),arg(z1-z2)=.
15.若z∈C,|z-2|≤1,求|z|的最大值,最小值和argz范围.
解:如图,由|z-2|≤1,知z的轨迹为复平面上以(2,0)为圆心,1为半径的圆面(包括圆周),|z|表示圆面上任一点到原点的距离.
显然1≤|z|≤3,∴|z|max=3,|z|min=1,
另设圆的两条切线为OA,OB,A,B为切点,由|CA|=1,|OC|=2知∠AOC=∠BOC=,∴argz∈[0,]∪[π,2π).