内容正文:
预习12复数的三角表示
一、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.
规定,满足条件的辐角叫做辐角的主值,通常记为,即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.
二、复数三角形式的乘法、除法运算法则及其几何意义
1.运算法则.
设的三角形式分别是).
复数的乘法
复数的乘方
复数的除法
2.几何意义.
复数对应的向量分别为.
(1)复数乘法的几何意义.
两个复数相乘时,如图,把向量绕点O按逆时针方向旋转角(如果,就要把绕点0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.这是复数乘法的几何意义.
(2)复数除法的几何意义.
两个复数相除时,如图,把向量绕点O按顺时针方向旋转角(如果,就要把绕点0按逆时针方向旋转角),再把它的模变为原来的倍,得到向量表示的复数就是商.这是复数除法的几何意义.
考点01复数的代数形式化为三角形式
【方法点拨】复数的代数形式化为三角形式的步骤:(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;(4)写出复数的三角形式.
【例1】复数的三角形式是( )
A. B.
C. D.
【例2】把下列复数化为三角形式.
(1)5
(2);
(3);
(4).
【变式1-1】复数的三角形式是( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】如果,那么复数的三角形式是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1-3】把下列复数的代数形式化成三角形式:
(1);
(2)i.
考点02复数的三角形式化为代数形式
【方法点拨】(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.
【例3】将复数z=化为代数形式为 .
【例4】设复数,那么的共轭复数的代数形式是 .
【变式2-1】复数10表示成代数形式为 .
【变式2-2】将复数化为代数形式为
【变式2-3】把下列复数表示成代数形式:
(1);
(2).
考点03求辐角主值
【方法点拨】注意:辐角主值的范围:
【例5】(i是虚数单位),则z的辐角主值( )
A. B. C. D.
【例6】(1988·全国·高考真题)求复数的模和辐角的主值.
【答案】2;.
【分析】把复数化成三角形式,利用复数模及辐角主值的定义直接求解作答.
【详解】依题意,,
所以复数的模为2,辐角的主值为.
【变式3-1】已知复数,则是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】求复数的辐角的主值为 .
【变式3-3】写出下列复数的辐角的主值
(1)-4
(2)
(3)
(4)
考点04复数三角形式乘除运算
【方法点拨】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)复数的次幂:模的次幂,辐角的倍.
【例7】棣莫弗公式(为虚数单位)是由法国数学家棣莫弗(1667-1754)发现的,根据棣莫弗公式可知,已知复数,则的值是( )
A. B. C. D.
【例8】计算:
(1);
(2).
【变式4-1】任何一个复数都可以表示成的形式,通常称之为复数的三角形式.法国数学家棣莫弗发现:,我们称这个结论为棣莫弗定理.则( )
A.1 B. C. D.i
【变式4-2】根据乘任意复数z的几何意义计算:
(1);
(2).
【变式4-3】计算下列各式,并把结果化成代数形式:
(1),
(2).
考点05复数三角形式乘除运算的几何意义
【方法点拨】复数三角形式乘除运算的几何意义:设复数对应的向量为.
(1)把向量绕点0按逆时针方向旋转角,得到向量表示的复数就是积;(2)把向量绕点0按顺时针方向旋转角,得到向量表示的复数就是商.
【例9】(多选)把复数与对应的向量分别按逆时针方向旋转和后,重合于向量且模相等,已知,则复数的代数形式和它的辐角分别是( )
A. B.
C. D.
【例10】在复平面内,把与复数对应的向量绕原点O按顺时针方向旋转,则所得向量对应的复数为 (用代数形式表示).
【变式5-1】(多选)已知复数,其在复平面内对应点,下列说法中正确的是( )
A.复数的三角形式为
B.在复平面内将点绕坐标原点逆时针旋转后到达点,点所对应的复数
C.在复平面内将点绕坐标原点顺时针旋转后到达点,点所对应的复数为,则
D.
【变式5-2】将复数在复平面上所对应的向量绕原点按顺时针方向旋转得到向量,那么对应的复数是