内容正文:
10.3 复数的三角形式及其运算
选题明细表
知识点、方法
题号
复数的三角形式
1,8
复数的辐角与辐角主值
2,5,6,10
复数三角形式的乘法和乘方
3,4,7
复数三角形式的除法
9,11
基础巩固
1.下列说法正确的是( D )
A.复数的辐角是唯一的
B.z=cos θ-isin θ是复数的三角形式
C.z=-2(cos θ+isin θ)是复数的三角形式
D.复数z=cos π+isin π的模是1,辐角主值是π
解析:由于复数的辐角有无数个,因此A不正确;B,C都不是复数的三角形式,不正确.故选D.
2.若复数z=(a+i)2的辐角主值是,则实数a的值是( B )
A.1 B.-1
C.- D.-
解析:因为z=(a+i)2=(a2-1)+2ai,arg z=,
所以所以a=-1.故选B.
3.复数(sin 10°+icos 10°)3的三角形式为( B )
A.sin 30°+icos 30° B.cos 240°+isin 240°
C.cos 30°+isin 30° D.sin 240°+icos 240°
解析:(sin 10°+icos 10°)3=(cos 80°+isin 80°)3=cos 240°+
isin 240°.故选B.
4.设向量对应复数-2+4i,把绕原点O按顺时针方向旋转60°到,则向量对应的复数是( B )
A.-3-i B.+5i
C.-2-4i D.2-4i
解析:向量对应的复数是
(-2+4i)[cos(-60°)+isin(-60°)]
=(-2+4i)(-i)
=+5i.
故选B.
5.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: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.故选D.
6.设π<θ<,则复数的辐角主值为 .
解析:==cos 3θ+isin 3θ.
因为π<θ<,所以3π<3θ<,
所以π<3θ-2π<.
答案:3θ-2π
能力提升
7.(多选题)设f(θ)=cos θ+isin θ(i为虚数单位),则f2(θ)=
cos 2θ+isin 2θ,f3(θ)=cos 3θ+isin 3θ,…,若f10(θ)为实数,则θ的值可能等于( AC )
A. B. C. D.
解析:f10(θ)=cos 10θ+isin 10θ,要使f10(θ)为实数,则sin 10θ=
0,即10θ=kπ(k∈Z),故θ=(k∈Z).当k=1时,θ=,当k=2时,θ=
.故选AC.
8.复数z=sin-icos,若zn=(n∈N*),则n的最小值是( C )
A.1 B.3
C.5 D.7
解析:因为z=sin-icos=cos-isin
=cos(-)+isin(-),
=cos+isin,
所以=cos+isin=zn=cos(-)+isin(-),
由此得=2kπ-,n∈N*,k∈N*,
所以n=6k-1,k∈N*,故n的最小值为5.故选C.
9.计算i3÷[(cos 120°+isin 120°)]= .
解析:i3÷[(cos 120°+isin 120°)]
=-i÷[(cos 120°+isin 120°)]
=(cos 270°+isin 270°)÷[(cos 120°+isin 120°)]
=[cos(270°-120°)+isin(270°-120°)]
=2(cos 150°+isin 150°)
=2(-+i)
=-+i.
答案:-+i
10.在复平面内,若动点P对应的复数为z,且满足|z-4i|=2,则z的辐角主值的范围为 ,当|z|取得最大值时,
z= .
解析:结合图形,把代数问题几何化、图形化,如图,
≤arg z≤,当|z|取最大值时,z=6i.
答案:[,] 6i
应用创新
11.在复平面上点A,B表示的复数分别为α,β(α≠0),且β=(1+i)α,判断△AOB的形状(其中O为原点),并证明S△AOB=|α|2.
解:△AOB为等腰直角三角形.
证明:因为α≠0,β=(1+i)α,
所以=1+i=(cos+isin),
所以∠AOB=,
因为,分别表示复数α,β-α,
由β-α=αi,得=i=cos +isin ,
所以∠OAB=90°,
所以△AOB为等腰直角三角形.
所以S△AOB=||·||=|α|2.
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