内容正文:
7.3复数的三角形式
【考点梳理】
考点一、复数的三角形式的概念
1.复数的辐角
(1)定义:以x轴的非负半轴为始边、向量所在的射线(起点是原点O)为终边的角θ叫作复数z=a+bi的辐角。
(2)辐角主值
[0,2)内的辐角θ的值叫作复数z=a+bi的辐角主值,记作arg z,即0≤arg z<2。非零复数与它的模和辐角主值一一对应。
(3)常用的有关辐角主值的结论
当aR+ 时arg a=0 ,arg(-a)=,arg(ai)=,arg(-ai)=,arg0可以是[0,2π)中的任一角。
2.复数相等两个非零的复数相等,当且仅当它们的模与辐角主值分别相等。
3.复数的三角形式
复数z=a+bi可以用复数的模r和辐角θ来表示:z=r(cosθ+isinθ),其中,,。r(cosθ+isinθ)叫作复数z的三角形式,而a+bi叫作复数z的代数形式。
考点二、复数的三角形式的乘除法
1.复数的乘法与乘方把复数,分别写成三角形式 (cosθ2+isin。则 。这就是说,两个复数相乘,其积的模等于这两个复数的模的积,其积的辐角等于这两个复数的辐角的和.上面的结果可以推广到n个复数相乘:
=。
因此,如果
就有 [。
这就是说,复数的 次幂的模等于这个复数的模的n次幂,它的辐角等于这个复数的辐角的n倍。
2.复数的除法
设 则z₁除以z₂的商:)]。
这就是说,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。
【题型归纳】
题型一:复数的三角表示
1.(2023·高一课时练习)以下不满足复数的三角形式的是( ).
A.; B.;
C.; D..
2.(2022·高一课时练习)设,则复数的辐角主值为( )
A. B. C. D.
3.(2022春·广东珠海·高一珠海市第二中学校考期中)复数的三角形式是( )
A. B.
C. D.
题型二:复数的辐角
4.(2022春·新疆巴音郭楞·高一校考期末)任意复数(、,为虚数单位)都可以写成的形式,其中该形式为复数的三角形式,其中称为复数的辐角主值.若复数,则的辐角主值为( )
A. B. C. D.
5.(2021·高一课时练习)复平面内,向量对应复数的共轭复数为,则对应复数的幅角主值为( )
A. B. C. D.
6.(2022春·河北张家口·高一统考期末)欧拉公式是由18世纪瑞士数学家、自然科学家莱昂哈德·欧拉发现的,被誉为数学上优美的数学公式.已知,则( )
A. B. C. D.
题型三:复数的乘、除运算的三角表示及及其几何意义
7.(2022·高一课时练习)复数都可以表示,其中为的模,称为的辐角.已知复数满足 ,则的辐角为( )
A. B. C. D.
8.(2021·高一课时练习)计算:
(1)(2)
(3)(4)
9.(2020·高一)
(1) 计算:4(cos80°+isin80°)÷[2(cos320°+isin320°)];
(2)已知复数z=r(cosθ+isinθ),r≠0,求的三角形式.
【双基达标】
一、单选题
10.(2023·高一课时练习)下列结论中正确的是( ).
A.复数z的任意两个辐角之间都差的整数倍;
B.任何一个非零复数的辐角有无数个,但辐角主值有且只有一个;
C.实数0不能写成三角形式;
D.复数0的辐角主值是0.
11.(2023·高一课时练习)已知为虚数单位,,,则等于( )
A. B.
C. D.
12.(2023·高一课时练习)欧拉公式建立了三角函数和指数函数的关系,被誉为“数学中的天桥”,现有以下两个结论:①;②.下列说法正确的是( )
A.①②均正确 B.①②均错误 C.①对②错 D.①错②对
13.(2022·高一课时练习)已知复数,则( ).
A. B. C. D.
14.(2022·高一课时练习)复数化成三角形式,正确的是( )
A. B.
C. D.
15.(2023·高一课时练习)回答下面两题
(1)求证:;
(2)写出下列复数z的倒数的模与辐角:
①;②;③.
16.(2023·高一课时练习)设复数,求证:
(1),,1都是1的立方根;
(2).
【高分突破】
一、单选题
17.(2022春·上海松江·高一上海市松江二中校考期末)设,则下列命题中的真命题为( )
A.若,则
B.若,则为纯虚数
C.若,则或
D.若,则
18.(2022·全国·高一假期作业)欧拉公式(为虚数单位,)是由数学家欧拉创立的,该公式建立了三角函数与指数函数的关联,被誉为“数学中的天桥”.依据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.的虚部为 B.
C. D.的共轭复数为
19.(2022·全国·高一假期