第七章 7.3 7.3.1 7.3.2
A 组·素养自测
一、选择题
1.设复数z=a+bi=r(cos
θ+isin
θ),其中a,b∈R,=r,arg
z=θ,下列说法正确的是( D )
A.r>0,θ∈[0,2π)
B.r≥0,θ∈(0,2π)
C.r∈R,θ∈(-π,π)
D.r≥0,θ∈[0,2π)
[解析] 由复数三角形式的特征知,r≥0,0≤θ<2π.故选D.
2.复数-2辐角的主值是( C )
A.
B.
C.
D.
[解析] 解法1:∵-2=2,
∴辐角的主值为,故选C.
解法2:复数对应点在第三象限,
∴辐角主值是第三象限角.
3.将代数形式的复数z=2i改写成三角形式为( D )
A.2+cos
+isin
B.2
C.2
D.2
[解析] 因为2i在复平面内所对应的点在y轴正半轴上,所以易知|2i|=2,arg(2i)=,
从而可知2i=2.
4.复数-i的辐角主值为( D )
A.
B.
C.
D.
[解析] ∵-i=2=2,
又∵∈[0,2π),故-i辐角的主值为.
5.复数(sin
10°+icos
10°)(sin
10°+icos
10°)的三角形式是( B )
A.sin
30°+icos
30°
B.cos
160°+isin
160°
C.cos
30°+isin
30°
D.sin
160°+icos
160°
[解析] 令z=sin
10°+icos
10°,其三角形式为z=cos
80°+isin
80°,所以z·z=(cos
80°+isin
80°)2=cos
160°+isin
160°,故选B.
二、填空题
6.设z=-i,对应的向量为,将绕点O按逆时针方向旋转30°,则所得向量对应的复数为__2__.
[解析] 根据复数乘法的几何意义,所得向量对应的复数为:(-i)(cos
30°+isin
30°)=(-i)=2.
7.计算下列式子,写出其结果的代数形式:
5·2=__+i__.
[解析] 5·2=10
=10=+i.
8.计算(cos
40°+isin
40°)÷(cos
10°+isin
10°)=__+i__.
[解析] (cos
40°+isin
40°)÷(cos
10°+isin
10°)=cos(40°-10°)+isin(40°-10°)=cos
30°+isin
30°=+i.
三、解答题
9.把下列复数表示成三角形式.
(1)5;
(2)i;
(3)+i;
(4)-1-i;
(5)3-3i;
(6)-4+3i.
[解析] (1)5=5(cos
0+isin
0);
(2)i=cos
+isin
;
(3)+i=cos
+isin
;
(4)-1-i=2=2;
(5)3-3i=6=6;
(6)-4+3i=5=5(cos
θ+isin
θ)(其中tan
θ=-).
10.已知z=1+i,求复数ω=的模和辐角主值,并写出复数的三角形式.
[解析] ∵z=1+i,∴ω====1-i,∴|ω|=,1-i对应的点在第四象限且tan
θ=-1,∴ω辐角的主值为,
∴复数ω的三角形式为ω=.
B 组·素养提升
一、选择题
1.(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(cos+isin)
D.z=2(cos+isin)
[解析] z=3+i
=2(+i)
=2(cos+isin)
=2(cos+isin),
故选AD.
2.设复数2+i和-3-i的辐角主值分别是α,β,则tan(α+β)等于( D )
A.
B.-
C.-1
D.1
[解析] 因为复数2+i和-3-i的辐角主值分别是α,β,所以tan
α=,tan
β=,所以tan(α+β)==1.
3.向量,,分别对应非零复数z1,z2,若⊥,则是( B )
A.负实数
B.纯虚数
C.正实数
D.虚数a+bi(a,b∈R,a≠0)
[解析] 设复数z1=r1(cos
θ1+isin
θ1),
z2=r2(cos
θ2+isin
θ2),由于⊥,
所以=
=[cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)]
=[cos(±90°)+isin(±90°)]
=±i,即为纯虚数.故选B.
4.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] ==cos
3θ+isin
3θ.
∵π<θ<,∴3π<3θ<,∴π<3θ-2π<,则辐角主值为3θ-2π.故选B.
二、填空题
5.复数z=(a+i)2的辐角主值为,则实数a=__-1__.
[解析] 由于复数z的辐角主值为,故z=r=-ir,又z=(a+i)2=a2-1+2ai,所以a2-1+2ai=-ir,所以a2-1=0,2a=-r,故a=-1.
6.=__2-2i__.
[解析] =
=4=4=2-2i.
三、解答题
7.若复平面内单位圆上三点所对应的复数z1,z2,z3,满足z=z1z3且z2+iz3-i=0,求复数z1,z2,z3.
[解析] 设z1=cos
α+isin
α,z2=cos
β+isin
β,z3=cos
γ+isin
γ,则由z2+iz3-i=0,可得
利用cos2β+sin2β=1,解得
所以,z3=.
当z3=时,z2=-i(z3-1)=,z1==1;
当z3=时,
z2=-i(z3-1)=,z1==1.
8.计算的值.
[解析]
=
=
==2
=1+i.第七章 7.3 7.3.1 7.3.2
1.下列复数是复数三角形式表示的是( D )
A.
B.-
C.
D.cos
+isin
[解析] 选项A,cos
与isin
之间用“-”连接,不是用“+”连接;选项B,-<0不符合r≥0要求;选项C,是sin
与icos
用“+”连接而不是cos
+isin
的形式.故A、B、C均不是复数的三角形式.故选D.
2.复数z=-i的三角形式为( D )
A.2
B.2
C.2
D.2
[解析] 因为r=2,所以cos
θ=,与z=-i对应的点在第四象限,所以arg(-i)=,所以z=-i=2.
3.复数z=化为代数形式为( D )
A.+i
B.-+i
C.--i
D.-i
[解析] z=
=sin
+icos
=×+i×
=-i.
4.计算8×=__-4+4i__.
[解析] 原式=8
=8=-4+4i.
5.计算12÷=__-+i__.
[解析] 原式=2
=2=-+i.
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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
7.3.2 复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
必备知识·探新知
关键能力·攻重难
课堂检测·固双基
素养作业·提技能
素养目标·定方向
素养目标·定方向
素养目标
学法指导
1.复数的三角表示.(数学抽象)
2.复数的代数表示与三角表示之间的关系.(数学运算)
3.复数乘、除运算的三角表示及其几何意义.(数学运算与直观想象)
1.在复数几何意义的基础上感受复数的三角表示.
2.类比三角函数的单位圆定义体会复数三角表示的特征.
3.类比三角函数的特点,结合复数的几何意义,体会复数运算的三角表示与三角函数之间的关联.
必备知识·探新知
复数的三角形式
知识点1
r(cos
θ+isin
θ)
辐角
三角形式
代数形式
规定在___________范围内的辐角θ的值为辐角的主值,通常记作_________.
辐角主值
知识点2
0≤θ<2π
arg
z
两个复数相乘,积的模等于各复数模的_____,积的辐角等于各复数的辐角的_____.
r1(cos
θ1+isin
θ1)·r2(cos
θ2+isin
θ2)
=__________________________.
复数三角形式的乘法
知识点3
积
和
r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]
复数三角形式的除法
知识点4
商
差
关键能力·攻重难
[分析] 先求复数的模,再根据复数所在象限确定复数的辐角主值,然后写出复数的三角形式.
题型探究
题型一
复数的代数形式化为三角形式
典例
1
[归纳提升] 将复数的代数形式转化为三角形式的步骤:
(1)先求复数的模;(2)决定辐角所在的象限;(3)根据象限求出辐角;(4)求得复数的三角形式.
[分析] 将复数的三角形式化为代数形式,只需要将其中蕴含的三角函数值求出数值即可.
题型二
将复数的三角形式化为代数形式
典例
2
[归纳提升] 将复数的三角形式化为复数代数形式的方法是:复数三角形式z=r(cos
A+isin
A),代数形式为z=x+yi,对应实部等于实部,虚部等于虚部,即x=rcos
A,y=rsin
A.
1-i
[分析] 按照复数三角形式的乘法法则进行.
题型三
复数三角形式的乘法运算
典例
3
[归纳提升] 直接利用复数三角形式的乘法运算法则进行运算,即两个复数相乘,所得的结果是模相乘,辐角相加.
2i
[分析] 根据复数三角形式的除法法则进行.
题型四
复数三角形式的除法运算
典例
4
[归纳提升] 直接利用复数三角形式的除法运算法则进行运算,即两个复数相除,所得的结果是模相除,辐角相减.
求复数z=1+cos
θ+isin
θ(π<θ<2π)的模与辐角主值.
易错警示
典例
5
求辐角主值时的常见误区
【对点练习】? 求复数z=1+cos
θ-isin
θ(π<θ<2π)的模与辐角主值.
课堂检测·固双基
素养作业·提技能