内容正文:
7.3.1复数的三角表示式
温故知新:
o
x
y
a
b
Z(a,b)
r
①复数的表示的三种方法:
代数式a+bi
点z(a,b)
向量oz
以上都是一一对应
②Z=a+bi所对应的向量oz
a为复数的实部 b为复数的虚部
√a2+b2 为复数的模
r
a
b
θ
㈠复数辐角的概念:
①以x轴的非负半轴为始边,
向量oz所在的射线(起
点是o)为终边的角θ,
叫复数z=a+bi的辐角。
②复数辐角用2π+θ表示
③适合0≤θ<2π的辐角θ的值,叫辐角主值
记作arg z,即0≤arg z<2π。复数与它的辐
角主值一一对应。
④当a∈R+时,arga=0,arg(-a)=π
argai=π/2,arg(-ai)=3π/2
X
O
Y
Z(a,b)
·
r
a
b
θ
(二)复数的三角形式:
当a=rCosθ b=rSinθ
∴a+bi=rCosθ+iSinθ
= r(Cosθ+iSin θ)
则z=r(Cosθ+Sinθ)为复数的三角形式。
X
Y
Z(a,b)
O
·
复数的三角形式条件:
Z= ( i )
①r≥0。
②加号连接。
③Cos在前,Sin在后。
④θ前后一致,可任意值。
r
Cos
Sin
θ
θ
+
(三)复数代数形式和三角形式的转化
(四).复数相等
两个非零复数相等当且仅当它们的模与辐角主值分别相等
一. 复数的代数形式与三角形式的互化
练习:把下列复数的三角形式化为代数形式。
.
解:
(1)
(2)
.
课堂小练
小结
①引进复数三角式的依据是复数的几何意义和三角函数的定义,它是数形结合的产物,有了它就可借助三角知识帮助处理数的一些问题。
②复数三角式的四个特点是确定一个复数是否是三角式的标准。
③牢记把一个复数化为三角式的步骤 。
a+bi=rcos θ+irsin θ=r(cos θ+isin θ),
其中 r=
, cos θ=
, sin θ=
.
(1)复数的代数形式是唯一的,但三角形式不唯一.
(2)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.
<1>将复数的代式化为三数形角形式
将以下复数表示为三角形式(取辐角主值):
(1)
-i;(2)1+i;(3)5.
解:(1)因为r=
=2,cos θ=
,sin θ=-
,
复数
-i对应的点在第四象限,所以θ=
π,所以
-i=
(2)因为r=
=
,cos θ=
,sin θ=
,
复数1+i对应的点在第一象限,所以θ=
,所以1+i=
.
(3)因为r=
=5,cos θ=1,sin θ=0,
复数5对应的点在实轴上,所以θ=0,所以5=5(cos 0+isin 0).
<1>将复数的代式化为三数形角形式
将以下复数表示为三角形式(取辐角主值):
(1)
-i;(2)1+i;(3)5.
解:z=1+cos 2x+isin 2x=2cos2x+i·2sin xcos x
=2cos x(cos x+isin x)∵ x∈
,∴ |z|=2cos x,
arg z=x.
练习1. 复数-
-3i的三角形式为 .
解析:因为r=
=
,cos θ=-
,sin θ=-
,所以θ=
π,于是-
-3i=
.
练习2:将复数z=1+cos 2x+isin 2x
x∈
化为三角形式,并求|z|及arg z.
<2>将复数的三角形式化为代数形式
例2. 将复数
化为代数形式为 .
解:
π+
π
=
-
+
i
=-
+
i
练习3:复数z=
对应的点在第 象限.
答案:一 解析:z=
=
=2+
i,它对应的点为(2,
),在第一象限.
$
7.3.1复数的三角表示式随堂练习
一、单选题
1.设函数,那么是( )
A. B. C. D.
2.复数化成三角形式,正确的是( )
A. B.
C. D.
3.复数的辐角主值是( )
A. B. C. D.
4.1748年,瑞士数学家欧拉发现了复指数函数和三角函数的关系,并写下公式,这个公式在复变函数中有非常重要的地位,即著名的“欧拉公式”,被誉为“数学中的天桥”,据欧拉公式,则下列选项不正确的是( )
A. B. C. D.
5.复数的三角形式是( )
A. B.
C. D.
6.欧拉公式将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,被称为“数学中的天桥”,则( )
A. B. C. D.
7.已知复数对应的向量为(O为坐标原点),与实轴正向的夹角为,且复数的模为2,则复数为( )
A. B.2 C. D.
8.棣莫弗公式(其中为虚数单位)是由法国数学家棣莫弗(1667﹣175