内容正文:
专题7.3 *复数的三角形式
知识点一
复数的三角表示式及复数的辐角和辐角的主值
一般地,任何一个复数z=a+bi都可以表示成r(cos θ+isin θ)的形式,其中,r是复数z的模;θ是以x轴的非负半轴为始边,向量所在射线(射线OZ)为终边的角,叫做复数z=a+bi的辐角,我们规定在0≤θ<2π范围内的辐角θ的值为辐角的主值,通常记作arg z.r(cos θ+isin θ)叫做复数z=a+bi的三角表示式,简称三角形式.a+bi叫做复数的代数表示式,简称代数形式.
知识点二
复数三角形式的乘、除运算
1.公式:若复数z1=r1(cos θ1+isin θ1),z2=r2(cos θ2+isin θ2),且z1≠z2,则
(1)z1z2=r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)=
r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]
(2) =
=[cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)].
2.文字:两个复数相乘,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.
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.
3.拓广:
(1)有限个复数相乘,结论亦成立.
即z1·z2…zn=r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)…rn(cos θn+isin θn)=r1·r2…rn[cos(θ1+θ2+…+θn)+isin(θ1+θ2+…+θn)].
(2)当z1=z2=…=zn=z时,即r1=r2=…=rn=r,θ1=θ2=…=θn=θ,有zn=[r(cos θ+isin θ)]n=rn(cos nθ+isin nθ),这就是复数三角形式的乘方法则,即:模数乘方,辐角n倍.
知识点三
复数乘法的几何意义
相等
两个复数z1,z2相乘时,先分别画出与z1,z2对应的向量,,然后把向量绕点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|,再把它的模变为原来的r2倍,得到向量,表示的复数就是积z1z2.
考点01 复数的辐角问题
【典例1】(2024高一下·全国·专题练习)设复数的辐角的主值是,则的辐角的主值为( )
A. B.
C. D.
【典例2】(2001·广东·高考真题)已知复数,则是( )
A. B. C. D.
【规律方法】
1.提醒:
(1)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2π的整数倍.
(2)复数0的辐角是任意的.
(3)在0≤θ<2π范围内的辐角θ的值为辐角的主值,通常记作arg z,且0≤arg z<2π.
(4)两个非零复数相等当且仅当它们的模与辐角的主值分别相等.
(5)一般在复数三角形式中的辐角,常取它的主值,这使表达式简便,又便于运算,但三角形式辐角不一定取主值.
2.复数的三角形式z=r(cos θ+isin θ)必须满足“模非负、余正弦、+相连、角统一、i跟sin”,否则就不是三角形式,只有化为三角形式才能确定其模和辐角
3.求辐角主值方法:(1)确定tanθ;(2)确定点(a,b)所在象限;(3)求辐角主值.
考点02 复数的代数形式化三角形式
【典例3】(2024高一下·全国·专题练习)把下列复数的代数形式化成三角形式:
(1);
(2).
【典例4】(2024高一下·江苏·专题练习)把下列复数的代数形式化为三角形式:
(1);
(2).
【规律方法】
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)求出复数的三角形式.
考点03 复数的三角形式化代数形式
【典例5】(2024高一下·全国·专题练习)复数化为代数形式为( )
A.i B.
C. D.
【典例6】(2024高一下·全国·专题练习)把下列复数表示成代数形式.
(1);
(2).
考点04 复数三角形式的乘法与乘方
【典例7】(2024高一下·全国·专题练习)计算的结果为( )
A. B.1
C. D.
【典例8】(2024高一下·全国·专题练习)已知,,求的代数形式.
【总结提升】
1.复数的三角形式z=r(cos θ+isin θ)必须满足“模非负、余正弦、+相连、角统一、i跟sin”,否则就不是三角形式,只有化为三角形式才能进一步应用法则计算.
2.运算法则:
(1)乘法法则:模相乘,辐角相加.
(2)复数的n次幂,等于模的n次幂,辐角为n倍.
考点05 复数三角形式的除法
【典例9】(2024高一下·全国·专题练习) (用代数形式表示).
【典例10】(2024高一下·全国·专题练习)计算:
(1);
(2).
【总结