内容正文:
2024年高一数学寒假自学精品课(人教A版2019必修第二册)
预习19讲 复数的三角表示(精讲+精练)
①复数的三角形式
②把复数表示成代数形式
③复数三角形式的乘、除运算
④复数乘、除运算的几何意义
一、复数的三角表示式及复数的辐角和辐角的主值
(1)复数的三角形式
一般地,任何一个复数都可以表示成的形式.其中是复数的模;是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线)为终边的角,叫做复数的辐角.叫做复数的三角表示式,简称三角形式.为了与三角形式区分开来,叫做复数的代数表示式,简称代数形式.
(2)复数的俯角
任何一个不为零的复数的辐角有无限多个值,且这些值相差的整数倍.复数0的辐角也是任意的,不讨论它的辐角主值.我们规定在范围内的辐角的值为辐角的主值.通常记作,即.
二、复数代数形式和三角形式的互化
复数的代数形式可以转化为三角形式,三角形式也可以转化为代数形式.我们可以根据运算的需要,将复数的三角形式和代数形式进行互化.
复数的代数形式化三角形式的步骤:
①先求复数的模;
②决定辐角所在的象限;
③根据象限求出辐角(常取它的主值);
④写出复数的三角形式.
三、三角形式下复数的相等
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模与辐角的主值分别相等.
知识点1:复数三角形式的乘法
设,的三角形式分别是:,,则
简记为 :模数相乘,幅角相加
四、复数乘法的几何意义
两个复数相乘时,可以像下图那样,先分别画出与对应的向量,然后把向量绕点O按逆时针方向旋转角(如果,就要把绕点O按顺时针方向旋转角),再把它的模变为原来的倍,得到向量,表示的复数就是积.这就是复数乘法的几何意义.
五、复数三角形式的除法及其几何意义
(1)复数三角形式的除法
设,,且,
因为,
所以根据复数除法的定义,有.
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. 简记为 :模数相除,幅角相减
(2)复数除法的几何意义
几何意义:把复数对应的向量绕原点顺时针旋转的一个辐角,长度除以的模,所得向量对应的复数就是.
六、复数的乘方及其几何意义
利用复数的乘法不难得到.
这说明,复数的次方等于它模的次方,幅角的倍.
的几何意义是将向量的模变为原来的次方,然后再将它绕原点逆时针旋转角,就得到对应的向量.
题型一:复数的三角形式
策略方法
将复数的代数形式z=a+bi(a,b∈R)化为三角形式 z=r(cos θ+isin θ)(r>0),可按如下步骤进行
(1)画图,并标出r和θ.
(2)求θ和r,其中r=,cos θ=,sin θ=.
(3)写出复数z的三角形式.
【题型精练】
一、单选题
1.复数的三角形式是( )
A. B.
C. D.
2.(i是虚数单位),则z的辐角主值( )
A. B. C. D.
3.若,则复数( )
A. B. C. D.
4.设,,则( )
A. B. C. D.
5.复数与下列复数相等的是( )
A. B.
C. D.
6.若,则( )
A.1 B. C.i D.
二、填空题
7.把复数(i为虚数单位)改写成三角形式为 .
8.已知为虚数单位,,则的辐角主值为 .
9.设复数,则得一个辐角是 .
三、解答题
10.把下列复数的代数形式化成三角形式:
(1);
(2)i.
11.判断下列复数是不是复数的三角形式,并说明理由.
(1);
(2).
12.求下列复数的模和辐角主值.
(1);
(2).
题型二:把复数表示成代数形式
策略方法
(1)类似三角形式的复数求模和辐角时,注意三角形式的结构特征:模非负,角相同,余弦前,加号连.
(2)由三角形式表示成代数形式,直接求出角的三角函数值,化简即可.
【题型精练】
一、解答题
1.复数的代数形式与三角形式互化:
(1);
(2).
2.把下列复数表示成代数形式:
(1);
(2).
3.分别指出下列复数的模和辐角的主值,并将复数表示成代数形式.
(1)4;
(2)2
4.已知,求复数(用代数形式表示).
题型三:复数三角形式的乘、除运算
策略方法
复数三角形式的运算法则
(1)乘法法则:模相乘,辐角相加.
(2)除法法则:模相除,辐角相减.
(3)复数的n次幂:模的n次幂,辐角的n倍.
【题型精练】
一、解答题
1.计算:
(1);
(2).
2.计算:
(1);
(2).
3.计算:
(1)
(2)
(3)
(4)
题型四:复数乘、除运算的几何意义
策略方法
复数三角形式的乘、除法运算的几何意义:设复数z对应的向量为.
(1)把向量绕点O按逆时针方向旋转角θ(θ>0),得到向量,表示的复