内容正文:
2023-2024学年高一数学高频考点题型归纳与方法总结
第08讲 复数的三角表示(精讲)
①将复数的代数形式表达为三角形式(求辐角主值)
②将复数的三角形式表达为代数形式
③复数乘、除运算的三角表示
④复数乘、除运算的三角表示的几何意义
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,辐角相加
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:将复数的代数形式表达为三角形式(求辐角主值和模)
解题策略
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.
(4)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.
【例1】下列复数是不是三角形式?如果不是,把它们表示成三角形式.
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)不是三角形式,化为三角形式为;
(2)不是三角形式,化为三角形式为;
(3)不是三角形式,化为三角形式为;
(4)是三角形式.
【分析】直接利用复数的三角形式求解即可.
【详解】(1)不是三角形式,
,
其中,故三角形式为;
(2)不是三角形式,
,
其中,故三角形式为;
(3)不是三角形式,
,
,故三角形式为;
(4)是三角形式.
一、单选题
1.(2024下·高一课时练习)复数的辐角为( )
A. B. C. D.
2.(2024下·全国·高一专题练习)复数的三角形式是( )
A. B.
C. D.
3.(2024下·全国·高一专题练习)已知复数,则( )
A. B. C. D.
4.(2024下·全国·高一专题练习)把复数化三角形式为( )
A. B.
C. D.
5.(2024下·全国·高一专题练习)的辐角主值为( ).
A. B. C. D.
6.(2024下·全国·高一专题练习)设复数,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(2024下·全国·高一专题练习)下列复数的三角形式正确的有( )
A. B.
C. D.
8.(2024下·全国·高一专题练习)如果非零复数z有一个辐角为,那么下列对z判断错误的是( )
A.辐角唯一 B.辐角主值唯一
C.辐角主值为 D.辐角主值为
9.(2024下·全国·高一专题练习)以下不是复数的三角形式是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
10.(2024下·全国·高一专题练习)复数的三角形式为 .
11.(2024下·全国·高一专题练习)写出复数的三角形式是 .(辐角