内容正文:
7.3复数的三角形式
【考点梳理】
考点一:复数的三角表示 考点二:复数的辐角
考点三:复数的乘、除运算的三角表示及及其几何意义 考点四:复数三角表示综合问题
【知识梳理】
知识点一、复数的三角形式的概念
1.复数的辐角
(1)定义:以x轴的非负半轴为始边、向量所在的射线(起点是原点O)为终边的角θ叫作复数z=a+bi的辐角。
(2)辐角主值
[0,2)内的辐角θ的值叫作复数z=a+bi的辐角主值,记作arg z,即0≤arg z<2。非零复数与它的模和辐角主值一一对应。
(3)常用的有关辐角主值的结论
当aR+ 时arg a=0 ,arg(-a)=,arg(ai)=,arg(-ai)=,arg0可以是[0,2π)中的任一角。
2.复数相等两个非零的复数相等,当且仅当它们的模与辐角主值分别相等。
3.复数的三角形式
复数z=a+bi可以用复数的模r和辐角θ来表示:z=r(cosθ+isinθ),其中,,。r(cosθ+isinθ)叫作复数z的三角形式,而a+bi叫作复数z的代数形式。
知识点二、复数的三角形式的乘除法
1.复数的乘法与乘方把复数,分别写成三角形式 (cosθ2+isin。则 。这就是说,两个复数相乘,其积的模等于这两个复数的模的积,其积的辐角等于这两个复数的辐角的和.上面的结果可以推广到n个复数相乘:
=。
因此,如果
就有 [。
这就是说,复数的 次幂的模等于这个复数的模的n次幂,它的辐角等于这个复数的辐角的n倍。
2.复数的除法
设 则z₁除以z₂的商:)]。
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。
【题型归纳】
题型一:复数的三角表示
1.(22-23高一·全国)以下不满足复数的三角形式的是( ).
A.; B.;
C.; D..
2.(2023·湖北·二模)复数与下列复数相等的是( )
A. B.
C. D.
3.(22-23高一下·广东广州·期中)欧拉公式(其中为虚数单位,)将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数与指数函数的关联,在复变函数论中占有非常重要的地位,被誉为数学中的天桥.依据欧拉公式,则( )
A. B.为实数
C. D.复数对应的点位于第三象限
题型二:复数的辐角
4.(21-22高一·全国·课时练习)设,则复数的辐角主值为( )
A. B. C. D.
5.(21-22高一下·广东广州·期中)复数的辐角主值为( )
A. B. C. D.
6.(21-22高三上·福建泉州·期中)任意复数(、,为虚数单位)都可以写成的形式,其中该形式为复数的三角形式,其中称为复数的辐角主值.若复数,则的辐角主值为( )
A. B. C. D.
题型三:复数的乘、除运算的三角表示及及其几何意义
7.(20-21高三下·辽宁丹东·阶段练习)已知复数,则( ).
A. B. C. D.
8.(21-22高三上·重庆渝中·阶段练习)复数都可以表示,其中为的模,称为的辐角.已知复数满足 ,则的辐角为( )
A. B. C. D.
9.(19-20高一下·辽宁·期末)把复数z1与z2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,则复数的代数式和它的辐角主值分别是( )
A., B. C. D.
题型四:复数三角表示综合问题
10.(22-23高一·全国·课堂例题)计算下列各式,并把结果化成代数形式:
(1),(2).
11.(22-23高一下·湖南邵阳·期中)已知复数,,求当满足什么条件时,
(1)在复平面内对应的点关于实轴对称;
(2).
12.(22-23高一下·河北衡水·期末)欧拉是十八世纪数学界最杰出的人物之一,数学史上称十八世纪为“欧拉时代”.1735年,他提出公式:复数:(是虚数单位).已知复数,,.
(1)当时,求的值;
(2)当时,若且,求的值.
【双基达标】
一、单选题
13.(22-23高一下·福建厦门·期中)已知复数,则( )
A. B. C. D.
14.(22-23高一下·湖北武汉·期末)已知i为虚数单位,则( )
A. B.1 C. D.i
15.(22-23高一下·河北沧州·期中)已知(其中i为虚数单位),那么复数在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
16.(22-23高一下·全国·课时练习)设复数,则函数的图象的一部分是下列图中的( )
A. B.
C. D.
17.(22-23高一下·上海浦东新·期末)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 .
18.(22-23高一·全国·随堂