内容正文:
7.3* 复数的三角表示
7.3.1 复数的三角表示式
[课程目标] 1.通过复数的几何意义了解复数的三角表示;2.了解复数的辐角及辐角的主值的含义,了解复数的代数表示与三角表示之间的关系.
(见学生用书P41)
知识点 复数的三角表示式
(1)复数的三角形式:一般地,任何一个复数z=a+bi(a,b∈R)都可以表示成__r(cos______θ+isin__θ)__的形式.其中,r是复数z的__模__,θ是复数的辐角. __r(cos______θ+isin__θ)__叫做复数z=a+bi的三角表示式,简称三角形式. z=a+bi叫做复数的代数形式.
(2)复数的辐角:以x轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线OZ)为终边的角,叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的辐角.我们规定在__0≤θ<2π____范围内的辐角θ的值为辐角的主值,记作arg z,即__0≤arg__z<2π____.
(3)两个用三角形式表示的复数相等的充要条件:两个非零复数相等当且仅当它们的__模__与__辐角的主值____分别相等.
[研读]可将复数的三角形式与三角函数的定义联系起来,设复数z=a+bi(a,b∈R),则辐角θ满足cos θ=,sin θ=,模r=.
判断正误(请在括号中打“√”或“×”).
(1)任何一个复数的辐角有无限个值,这些值相差2π 的整数倍.( √ )
(2)任何一个复数的辐角的主值是唯一的.( √ )
(3)复数0的辐角是任意的.( √ )
(4)复数z=2(cos θ+isin θ)中,θ一定是辐角的主值.( × )
(5)复数z=1+i的三角表示式为.( × )(见学生用书P42)
下列复数是不是三角形式?若不是,把它们表示成三角形式.
(1)z1=sin 150°+icos 150°;
(2)z2=4(cos 330°+isin 570°);
(3)z3=-sin θ-icos θ.
解:(1)z1=sin 150°+icos 150°不是三角形式,
z1=sin 150°+icos 150°=-i=cos 300°+isin 300°,
所以z1的三角形式是z1=cos 300°+isin 300°.
(2)z2=4(cos 330°+isin 570°)不是三角形式,
z2=4(cos 330°+isin 570°)=4(cos 30°-isin 30°)=4[cos (-30°)+isin (-30°)],
所以z2的三角形式是z2=4[cos (-30°)+isin (-30°)].
(3)z3=-sin θ-icos θ不是三角形式,
z3=-sin θ-icos θ=-cos -isin =cos +isin ,
所以z3的三角形式是z3=cos +isin .
[规律方法]
复数三角形式的判断依据和变形步骤
(1)判断依据:三角形式的结构特征:模非负,角相等,余弦在前,正弦在后,中间用加号连接;
(2)变形步骤:先确定复数对应的点所在象限,其次判断是否变换三角函数名称,最后确定辐角.
活学活用
复数-sin 60°+icos 60°的辐角的主值是( C )
A.60° B.120°
C.150° D.330°
【解析】 -sin 60°+icos 60°=-+i=cos 150°+isin 150°,则-sin 60°+icos 60°的辐角的主值是150°.故选C.
把下列复数的代数形式化成三角形式.
(1)-i; (2)sin 415°+icos 665° .
解:(1)r==2,复数表示的点在第四象限,tan θ==-,所以θ=,
所以-i=2.
(2)sin 415°+icos 665° =sin (360°+55°)+icos (720° -55°)
=sin 55° +icos 55° =cos 35° +isin 35° .
[规律方法]
复数代数形式化为三角形式的步骤
(1)先求复数的模;(2)判断辐角所在的象限;
(3)根据象限求出辐角(一般取其主值);
(4)写出复数的三角形式.
活学活用
把下列复数的代数形式化为三角形式.
(1)3-i;(2)sin 497°+icos 223°.
解:(1)3-i=2=2[cos (-30°)+isin (-30°)].
(2)sin 497°+icos 223°=sin 137°-icos 43°=cos 47°-isin 47°
=cos (-47°)+isin (-47°)=cos 313°+isin 313°.
把下列复数表示成代数形式.
(1)6;
(2).
解:(1)6=6=3-3i.
(2)=
==-+i.
[规律方法]
将复数的