内容正文:
7.3.2 复数乘、除运算的三角表示及其
几何意义
学习任务目标
1.会进行复数三角形式的乘除运算.(数学运算)
2.了解复数乘、除运算的几何意义.
(1)复数代数形式下的乘法法则:(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.
(2)sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β,
cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β.
知识点一 复数的三角形式乘法运算及其几何意义
1.复数的三角形式乘法运算
文字描述:两个复数相乘,积的模等于各复数的模的积,积的辐角等于各复数的辐角的和.
符号表示:r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)=r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)].
2.复数乘法运算三角表示的几何意义
复数z1,z2对应的向量为,,把向量绕点O按逆时针方向旋转角θ2(如果θ2<0,就要把绕点O按顺时针方向旋转角|θ2|),再把它的模变为原来的r2倍,得到向量,表示的复数就是积z1z2.
[微训练]
设z1=cos +isin ,z2=3,则z1·z2=( )
A.+i B.-i
C.-+i D.--i
C 解析:z1·z2=3=
3=-+i.
知识点二 复数的三角形式除法运算及其几何意义
1.复数的三角形式除法运算
文字描述:两个复数相除,商的模等于被除数的模除以除数的模所得的商,商的辐角等于被除数的辐角减去除数的辐角所得的差.
符号表示:=[cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)].
2.复数除法运算三角表示的几何意义
复数z1,z2对应的向量为,,把向量绕点O按顺时针方向旋转θ2(如果θ2<0,就要把绕点O按逆时针方向旋转角|θ2|),再把它的模变为原来的,得到向量,表示的复数就是商.
[微训练]
设z1=4,z2=cos +isin ,则=( )
A.2+2i B.-2+2i
C.-2-2i D.2-2i
D 解析:=
=4=2-2i.
复数三角形式的乘法运算
根据复数三角形式的乘法法则,探究下列问题.
探究1:复数三角形式的乘法法则成立的前提条件是什么?
提示:两个复数都是三角形式.如果不是三角形式,要先化成三角形式,然后再运算.
探究2:由两个复数相乘的三角形式,能推广到n个复数相乘的形式吗?
提示:有限个复数相乘,结论也成立.
设z1=r1(cos θ1+isin θ1),z2=r2(cos θ2+isin θ2),…,zn=rn(cos θn+isin θn),则z1·z2·…·zn=r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)·…·rn(cos θn+isin θn)=r1r2·…·rn[cos(θ1+θ2+…+θn)+isin(θ1+θ2+…+θn)].
探究3:如果n个复数相等,它们的乘积是什么形式(假设z=r(cos θ+isin θ))?
提示:zn=[r(cos θ+isin θ)]n=rn(cos nθ+isin nθ).
1.复数(sin 10°+icos 10°)(sin 10°+icos 10°)的三角形式是( )
A.sin 30°+icos 30°
B.cos 160°+isin 160°
C.cos 30°+isin 30°
D.sin 160°+icos 160°
B 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.
2.(cos 30°+isin 30°)×2(cos 60°+isin 60°)×3(cos 45°+isin 45°)=( )
A.+i B.-i
C.-+i D.--i
C 解析:(cos 30°+isin 30°)×2(cos 60°+isin 60°)×3(cos 45°+isin 45°)
=×2×3[cos(30°+60°+45°)+isin(30°+60°+45°)]
=3(cos 135°+isin 135°)=3
=-+i.故选C.
3.-2·=-1-i.
解析:-2·=-2=-1-i.
复数三角形式的除法运算
【例1】求的值.
解:-i=cos 270°+isin 270°,
2(cos 120°-isin 120°)=2(cos 240°+isin 240°).
原式=
=[cos(270°-240°)+isin(270°-240°)]
=(cos 30°+isin 30°)=+i.
1.9(cos 3π+isin 3π)÷3(cos 2π+isin 2π)=( )
A.3 B.-3