内容正文:
课时7 复数的三角形式及其运算
新授课
1.理解复数乘、除运算的三角形式及其几何意义.
2.能应用复数乘、除运算的三角形式及其几何意义解决相关问题.
学习活动
学习目标
学习总结
2
目标一:理解复数乘、除运算的三角形式及其几何意义.
任务1:类比复数乘法运算,探究复数三角形式的乘法运算及其几何意义.
问题1:设z1=r1(cos θ1+isin θ1),z2=r2(cos θ2+isin θ2),在复平面内作出z1、z2,试求出z1z2,并用文字语言来表述复数乘法的三角表示公式.
z1z2=r1(cos θ1+isin θ1)×r2(cos θ2+isin θ2)
=r1r2[(cos θ1cos θ2-sin θ1sin θ2)+i(sin θ1cos θ2+cos θ1sin θ2)]
=r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]
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学习总结
即两复数相乘,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.
(简记为:模数相乘,幅角相加).
归纳总结
复数三角形式的乘法法则:
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学习目标
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问题2:由复数乘法运算的三角表示,结合上述图像,思考讨论在复数平面内,复数乘法运算的三角表示有什么几何意义?
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学习目标
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归纳总结
设z1,z2对应的向量分别为 ,将 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 的模变为原来的r2倍,得到向量 , 表示的复数就是积z1z2.
复数乘法的几何意义:
特别地,如果n∈N,则:
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练一练
计算 ,说说这两个复数相乘的几何意义.
解:
因为 ,所以一个复数与i相乘,从向量角度,相当于把此复数对应向量绕原点沿逆时针方向旋转 ,如图所示.
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任务2:类比复数三角形式的乘法运算及其几何意义,探究复数三角形式
的除法运算及其几何意义
问题1:如果非零复数z的三角形式为: ,利用两个共轭复数在复平面内对应的点关于x轴对称,写出 的三角形式,并写出 的值.
若非零复数 ,则-θ是 的一个辐角,
因此 ,
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一般地,如果非零复数 ,则-θ是 的一个辐角,
因此
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问题2:已知 ,根据 ,你发现 的三角表示是怎样的?
由 得 即
问题3:复数 ,试求出 ,并用文字语言来表述复数除法的三角表示公式.
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即两个复数相除,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.
(简记为:模数相除,幅角相减).
归纳总结
复数三角形式的除法法则:
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思考:由复数除法运算的三角表示,讨论在复数平面内,复数除法运算的三角表示有什么几何意义?
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注:任意一个复数除以i,从向量角度来说,就相当于把这个复数对应的向量绕原点沿顺时针方向旋转 ,如图所示.
设z1,z2对应的向量分别为 ,将 绕原点O旋转θ2(当θ2>0时,按顺时针方向旋转角θ2,当时θ2<0,按逆时针方向旋转角|θ2|),再将 的模变为原来的 倍,如果所得向量为 则对应的复数为 .
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复数除法的几何意义:
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目标一:能应用复数乘、除运算的三角形式及其几何意义解决相关问题.
任务:应用复数乘除运算的三角形式解决下列问题.
问题1:求 的值.
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问题2:如图