内容正文:
7.3.2 复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
1.了解复数三角形式的乘除运算法则,能正确进行运算
2.理解复数三角形式乘除运算的几何意义
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2
导入
问题:复数代数形式乘、除法运算的法则是什么?
(a + bi) (c + di )=(ac-bd) + (bc+ad) i
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思考:如果把复数z1,z2分别写成三角形式
如何计算z1z2并将结果分别表示成三角形式?
知识点1:复数三角形式的乘法法则
即
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问题:如何用文字语言来表述复数乘法的三角表示公式?
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.
模相乘 辐角相加
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思考:由复数乘法运算的三角表示,能得到怎样的几何意义?
把向量 绕点O按逆时针方向旋转角θ2,
知识点2:复数乘法的几何意义
两个复数z1,z2相乘时,
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.
(如果θ2<0,就要把 绕点O按顺时针方向旋转角|θ2|)
作出与复数z1,z2对应的向量
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问题:如何解释i2=-1和(-1)2=1的几何意义?
i2=-1可以改写为
几何意义:将i对应的向量绕点O按逆时针旋转 得到-1对应的向量;
(-1)2=1可以改写为
几何意义:将-1对应的向量绕点O按逆时针旋转π,得到1对应的向量.
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例1:已知 求z1z2,请把结果化为代数形式,并做出几何解释.
解:
作出与复数z1,z2对应的向量
把向量 绕点O按逆时针方向旋转 长度伸长为原来的2倍,
这样得到一个长度为3,辐角为 的向量
即为z1z2=3i所对应的向量.
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例1:如图,向量 对应的复数为1+i,把向量 绕点O按逆时针方向旋转120°,得到 求向量 对应的复数(代数形式表示).
解:向量 对应的复数为
向量的旋转问题或模长伸缩问题可以转化为复数的乘法运算问题
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问题:复数除法运算是乘法运算的逆运算.根据复数乘法运算的三角表示,如何推导出复数除法运算的三角表示?
知识点3:复数三角形式的除法法则
所以根据复数除法的定义,有
因为
设
且z1≠z2.
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两个复数相除,商的模等于被除数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.
模数相除,辐角相减
问题:还有其他推导方法吗?
归纳总结
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问题:类比复数乘法的几何意义,如何理解复数除法的几何意义?
知识点4:复数除法的几何意义
把向量 绕点O按顺时针方向旋转角θ2(θ2>0),
两个复数z1,z2相除时,
表示的复数就是商
作出与复数z1,z2对应的向量
再把它的模变为原来的 得到向量
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例3:计算 并把结果化为代数形式.
解:原式=
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要点概括整合
复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
复数除法运算的三角表示及其几何意义
复数乘法运算的三角表示及其几何意义
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