内容正文:
第14讲 实系数一元二次方程与复数的三角形式
课程标准
学习目标
1.通过复数的几何意义,了解复数的三角表示,了解复数的代数表示与三角表示之间的关系。
2.了解复数的乘、除运算的三角表示及其几何意义.
1.复数的三角形式及复数代数形式与三角形式的互化.
2.复数的模与辐角的主值,复数两种形式之间的互化,
3.用三角形式进行复数乘、除运算;乘、除运算的几何意义的运用.
4.复数三角形式的乘、除运算的几何意义的理解.
知识点01 几个重要的结论
①②③若为虚数,则
4、运算律
① ② ③
5、关于虚数单位i的一些固定结论:
①②③④
【即学即练1】(20-21高一下·上海·课后作业)方程的解集是( )
A. B. C. D.
知识点02 复数的三角形式
(1)复数的三角形式:一般地,任何一个复数z=a+bi都可以表示成r(cosθ+isinθ)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,r(cosθ+isinθ)叫做复数z=a+bi的三角表示式,简称三角形式,为了与三角形式区分开来,a+bi叫做复数的代数表示式,简称代数形式.
(2)辐角主值: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argz.
【即学即练1】(21-22高一下·上海浦东新·阶段练习)若复数(为虚数单位),则 .
知识点03 复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
(1)复数三角形式的乘法:两个复数相乘,积的模等于各复数模的积,积的辐角等于各复数的辐角的和.
r 1(cosθ1+isinθ1)·r 2(cosθ2+isinθ2)=r 1 r 2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)].
(2)复数三角形式的除法: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.
【即学即练2】(20-21高一下·上海·课后作业)已知复数,则 .
题型一:实数的平方根
1.(20-21高一下·上海·单元测试)下列命题:①是的一个平方根;②是一个负数;③如果,则.其中正确的命题的个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
2.(20-21高一下·上海宝山·期末)已知关于x的实系数一元二次方程有两个虚根,且,则满足条件的实数k的值为 .
3.(20-21高一下·上海·课后作业)方程的根为 .
题型二:复数的平方根与立方根
1.(23-24高一下·上海·期末)计算: .
2.(20-21高二下·上海普陀·阶段练习)已知,且,则的值为 .
3.(2021·上海徐汇·二模)若方程x2﹣2x+3=0的两个根为α和β,则|α|+|β|= .
4.(20-21高一下·上海·课后作业)复数的平方根是 .
5.(20-21高一下·上海·单元测试)复数的平方根是 .
6.(20-21高一下·上海·课后作业)的平方根是 ,的立方根是 .
7.(21-22高一下·上海浦东新·期末)已知是关于的方程的两个虚根,为虚数单位.
(1)当时,求实数的值.
(2)当,且,求实数的值.
8.(24-25高一上·上海·课堂例题)若()是1的一个立方根,试用表示–1,8的立方根.
题型三:复数的三角表示
1.(24-25高一上·上海·课后作业)的三角形式是( )
A. B.
C. D.
2.(2023高一下·上海·专题练习)的三角形式是( )
A. B.
C. D.
3.(20-21高一下·上海·单元测试)复数的三角形式为( )
A. B.
C. D.
4.(20-21高一下·上海·课后作业)如果非零复数有一个辐角为,那么该复数的( )
A.辐角唯一 B.辐角主值唯一
C.辐角主值为 D.辐角主值为
5.(20-21高一下·上海·课后作业)已知复数的辐角为,的辐角为,则复数等于( )
A. B. C. D.
6.(24-25高一上·上海·课后作业)若复数(i为虚数单位),则 .
7.(22-23高一下·上海杨浦·期末)已知为虚数单位,,则的辐角主值为 .
8.(21-22高一下·上海普陀·期末)已知复数满足.若是实系数一元二次方程的一个根,则 .
9.(24-25高一上·上海·课堂例题)计算,并将结果用复数的代数形式表示:
(1);
(2).
10.(24-25高一上·上海·随堂练习)把下列复数用三角形式表示(用辐角主值).
(1);
(2);
(3);
(4).
11.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列复数是否是用三角形式来表示的?为什么?
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
(6).
12.(2024高一下·上海·专题练习)已知,且,若.
(1)求复数的三角形式,并且复数的辐角主值;
(2)求.
题型四:三角表示下复数的几何意义
1.(21-22高一下·上海松江·期末)设,则下列命题中的真命题为( )
A.若,则
B.若,则为纯虚数
C.若,则或
D.若,则
2.(20-21高一下·上海浦东新·期末)设复数满足条件,则对应复平面上的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
3.(20-21高一下·上海长宁·期末)已知复数在复平面上所对应的向量是,将绕原点顺时针旋转120°得到向量,则向量所对应的复数为 (结果用复数的代数形式表示).
4.(20-21高一下·上海宝山·期末)设,,复平面上对应的点分别为,,,.若,,,则四边形的面积为 .
5.(24-25高一上·上海·课堂例题)设、、在复平面上对应的点分别为A、B、C,.若,,,求四边形的面积.
题型五:复数乘、除运算的三角表示
1.(24-25高一下·上海·期末)复数的三角形式是( )
A.; B.;
C.; D..
2.(23-24高一下·上海·期中)在平面直角坐标系中,设是坐标原点,向量,将绕点顺时针旋转得到向量,则点的坐标是 .
3.(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 .
4.(20-21高一下·上海·课后作业)设复数,,则的辐角主值为 .
5.(20-21高一下·上海·课后作业)计算: .
7.(24-25高一上·上海·课后作业)计算:.
8.(24-25高一上·上海·课堂例题)设复数在复平面上所对应的向量是,将绕原点O按顺时针方向旋转,得到的向量为,求向量所对应的复数.(结果用复数的代数形式表示)
9.(24-25高一上·上海·课堂例题)计算,并用复数的代数形式表示计算结果:
(1);
(2).
题型六:三角表示下复数的乘方与开方
1.(24-25高一上·上海·课后作业)计算: .
2.(22-23高一下·上海杨浦·期末)若是纯虚数(其中是虚数单位),则正整数的最小值为 .
3.(20-21高一下·上海·单元测试)已知复数,若(,且),则的最小值为 .
4.(23-24高一·上海·课堂例题)计算:
(1); (2);
(3).
5.(24-25高一上·上海·课后作业)已知,,,若、在复平面上分别对应点A、B,且,求的立方根.
6.(23-24高一·上海·课堂例题)计算,并将结果用复数的代数形式表示:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
一、单选题
1.(20-21高一下·上海·课后作业)已知复数和的辐角主值分别为、,则等于( )
A. B. C. D.1
2.(20-21高一下·上海·课后作业)已知方程的两个根在复平面上对应的点分别为、,则的面积为( )
A. B. C.2 D.4
3.(20-21高一下·上海·课后作业)若,则( )
A. B. C. D.
4.(20-21高一下·上海宝山·期末)设是正整数,分别记方程、的非零复数根在复平面上对应的点组成的集合为与.若存在,当取遍集合中的元素时,所得的不同取值个数有5个,则的值可以是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
二、填空题
5.(21-22高一下·上海闵行·期末)将复数化为三角形式: .
6.(23-24高一下·上海·期末)在复数范围内因式分解: .
7.(21-22高一下·上海闵行·期末)若复数为虚数单位),则 .
8.(21-22高一下·上海嘉定·期末)复数的三角形式的辐角主值为 .
9.(24-25高一上·上海·随堂练习)28的平方根为 ;的平方根为 .
10.(20-21高一下·上海·课后作业)计算: .
11.(20-21高一下·上海·单元测试)若,则的辐角主值为 .
12.(21-22高一下·上海虹口·期末)已知复数,若复数z满足,则复数z的辐角主值为 .
13.(20-21高一下·上海长宁·期末)已知复数,满足,,则 .
14.(21-22高一下·上海浦东新·阶段练习)关于的方程的一个根是,则 .
15.(21-22高一下·上海长宁·期末)若是虚数单位,复数满足,则的取值范围是 .
16.(21-22高一下·上海普陀·期末)已知是复数的辐角主值,是向量和向量的夹角,则 .
三、解答题
17.(2021高一·上海·专题练习)求及的平方根.
18.(20-21高一下·上海·课后作业)是实系数一元二次方程的两个虚根,且是实数,求的值.
19.(20-21高一下·上海·课后作业)计算.
(1);
(2).
20.(20-21高一下·上海·课后作业)已知.
(1)求的最大值和最小正周期;
(2)复数,,求的辐角主值.
21.(24-25高一上·上海·课后作业)已知复数z满足,且.
(1)求z的三角形式;
(2)记分别表示复数z、、在复平面上的对应点.已知三点成逆时针顺序,且为等边三角形,求的值.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
学科网(北京)股份有限公司
$$
第14讲 实系数一元二次方程与复数的三角形式
课程标准
学习目标
1.通过复数的几何意义,了解复数的三角表示,了解复数的代数表示与三角表示之间的关系。
2.了解复数的乘、除运算的三角表示及其几何意义.
1.复数的三角形式及复数代数形式与三角形式的互化.
2.复数的模与辐角的主值,复数两种形式之间的互化,
3.用三角形式进行复数乘、除运算;乘、除运算的几何意义的运用.
4.复数三角形式的乘、除运算的几何意义的理解.
知识点01 几个重要的结论
①②③若为虚数,则
4、运算律
① ② ③
5、关于虚数单位i的一些固定结论:
①②③④
【即学即练1】(20-21高一下·上海·课后作业)方程的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】结合选项,逐个进行验证即可得到答案.
【详解】显然0是它的一个解,不是它的解;
由于,;
所以也是它的解;
故选:C.
知识点02 复数的三角形式
(1)复数的三角形式:一般地,任何一个复数z=a+bi都可以表示成r(cosθ+isinθ)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,r(cosθ+isinθ)叫做复数z=a+bi的三角表示式,简称三角形式,为了与三角形式区分开来,a+bi叫做复数的代数表示式,简称代数形式.
(2)辐角主值: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argz.
【即学即练1】(21-22高一下·上海浦东新·阶段练习)若复数(为虚数单位),则 .
【答案】/
【分析】根据复数,可知其实部和虚部,即可求得答案.
【详解】因为复数,其实部和虚部分别为,且在第二象限
故幅角的正切值,由于,则,
故答案为:
知识点03 复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
(1)复数三角形式的乘法:两个复数相乘,积的模等于各复数模的积,积的辐角等于各复数的辐角的和.
r 1(cosθ1+isinθ1)·r 2(cosθ2+isinθ2)=r 1 r 2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)].
(2)复数三角形式的除法: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.
【即学即练2】(20-21高一下·上海·课后作业)已知复数,则 .
【答案】
【分析】根据复数三角形式的乘法运算得,进而得解.
【详解】
所以,
所以.
故答案为:
题型一:实数的平方根
1.(20-21高一下·上海·单元测试)下列命题:①是的一个平方根;②是一个负数;③如果,则.其中正确的命题的个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【分析】根据复数的性质有可知①的正误,,负数是实数的概念可知②的正误,复数相等时注意参数可判断③的正误.
【详解】①由,则是的一个平方根,正确;
②是一个虚部为的纯虚数,实数分正数、0、负数,错误;
③如果,当时,当时不一定,错误;
故正确命题为1个.
故选:B
2.(20-21高一下·上海宝山·期末)已知关于x的实系数一元二次方程有两个虚根,且,则满足条件的实数k的值为 .
【答案】
【分析】设,根据题意及根与系数的关系可得,且。由此可得的值
【详解】解:设,
由根与系数的关系可得,则,
因为,所以,
所以,解得,
由,得或,
所以,
故答案为:
3.(20-21高一下·上海·课后作业)方程的根为 .
【答案】
【分析】利用配方法将方程化为,然后根据虚数单位的意义即可得到方程的根.
【详解】由得,
配方得,
∴,
∴,
故答案为:.
题型二:复数的平方根与立方根
1.(23-24高一下·上海·期末)计算: .
【答案】1000
【分析】利用复数的运算性质化简即可求解.
【详解】原式
.
故答案为:1000.
2.(20-21高二下·上海普陀·阶段练习)已知,且,则的值为 .
【答案】
【分析】由题意可得,从而解得,进而得出,化简式子即可求解.
【详解】解:因为,且,所以,
所以,显然,,
又,
所以原式
.
故答案为:.
3.(2021·上海徐汇·二模)若方程x2﹣2x+3=0的两个根为α和β,则|α|+|β|= .
【答案】
【分析】因为,设,则,根据根与系数关系及模求解.
【详解】因为,此时方程两根为共轭虚根,
设,则,
,
.
故答案为:.
4.(20-21高一下·上海·课后作业)复数的平方根是 .
【答案】,
【分析】根据题意,设复数的平方根为,平方后结合相等复数的特征,即可求解.
【详解】设复数的平方根为,
则,即,
因此,解得或,
故复数的平方根为,.
故答案为:,.
5.(20-21高一下·上海·单元测试)复数的平方根是 .
【答案】
【知识点】复数的平方根与立方根、复数的相等、复数的乘方
【分析】令且,应用复数的乘方运算及复数相等列方程组求参数,即可得到平方根.
【详解】令且,
∴,即,解得或,
∴复数的平方根是.
故答案为:
6.(20-21高一下·上海·课后作业)的平方根是 ,的立方根是 .
【答案】
【分析】根据平方根和立方根的概念在复数范围内求解即可.
【详解】因为,,所以的平方根是,
因为,
,
,
所以的立方根是.
故答案为:;.
7.(21-22高一下·上海浦东新·期末)已知是关于的方程的两个虚根,为虚数单位.
(1)当时,求实数的值.
(2)当,且,求实数的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据实系数一元二次方程的根互为共轭复数及根与系数的关系求解;
(2)由实系数的一元二次方程的求根公式化简求解即可.
【详解】(1)因为是关于的方程的两个虚根,
所以当时,,
所以;
(2)当时,,由求根公式可知,两根分别为,
所以,
所以,解得.
8.(24-25高一上·上海·课堂例题)若()是1的一个立方根,试用表示–1,8的立方根.
【答案】–1的立方根为–1,,,8的立方根为2,,.
【分析】求出1的立方根,后变形方程,与,对照,整体换元,求出–1,8的立方根即可.
【详解】令,则,
解得,
则(舍去),,
解得,
不妨设,为的另一个非实数立方根.
令,则,整体换元,,
分别解得,
因此–1的立方根为–1,,;
令,则,整体换元,,
分别解得,
因此8的立方根为2,,.
题型三:复数的三角表示
1.(24-25高一上·上海·课后作业)的三角形式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】合理化简原复数,表示为三角形式即可.
【详解】由题意得,故D正确.
故选:D
2.(2023高一下·上海·专题练习)的三角形式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用复数三角形式的意义求解即得.
【详解】,故B正确;
经检验,ACD都错误.
故选:B
3.(20-21高一下·上海·单元测试)复数的三角形式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的三角形式直接写出结果即可.
【详解】因为,所以,辐角为,所以复数的三角形式为,
故选:C.
4.(20-21高一下·上海·课后作业)如果非零复数有一个辐角为,那么该复数的( )
A.辐角唯一 B.辐角主值唯一
C.辐角主值为 D.辐角主值为
【答案】B
【分析】由给出的非0复数有一个辐角为,结合辐角主值的概念得答案.
【详解】解:辐角主值的范围是,,任何一个复数都有唯一的辐角主值,
非0复数有一个辐角为,则该复数有唯一的一个辐角主值.
故选:B.
5.(20-21高一下·上海·课后作业)已知复数的辐角为,的辐角为,则复数等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,根据辐角的定义得到方程组,解得即可;
【详解】解:设,
因为的辐角为,所以
因为的辐角为,所以
解得,所以
故选:B
6.(24-25高一上·上海·课后作业)若复数(i为虚数单位),则 .
【答案】
【分析】利用辐角的性质求解即可.
【详解】设辐角为,由辐角性质得,
且
所以.
故答案为:
7.(22-23高一下·上海杨浦·期末)已知为虚数单位,,则的辐角主值为 .
【答案】
【分析】根据复数的三角表示分析求解.
【详解】因为,
所以的辐角主值为.
故答案为:.
8.(21-22高一下·上海普陀·期末)已知复数满足.若是实系数一元二次方程的一个根,则 .
【答案】
【分析】根据题意求出,然后根据是实系数一元二次方程的一个根即可求解.
【详解】设,因为,
所以,且复数在第一象限,
又复数满足,所以,
因为是实系数一元二次方程的一个根,
则有,也即,
所以,则,
故答案为:.
9.(24-25高一上·上海·课堂例题)计算,并将结果用复数的代数形式表示:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据三角函数诱导公式,两角和差公式及运算化简即可;
(2)根据三角函数诱导公式,两角和差公式及运算化简即可.
【详解】(1)
.
(2)
.
10.(24-25高一上·上海·随堂练习)把下列复数用三角形式表示(用辐角主值).
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】由复数的三角形式表示的概念可得解.
【详解】(1)由复数的三角形式表示为,且,且,,
又,所以,解得,
所以;
(2)由,所以,解得,
所以;
(3)由,所以,解得,
所以;
(4)由,所以,解得,
所以.
11.(24-25高一上·上海·随堂练习)下列复数是否是用三角形式来表示的?为什么?
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
(6).
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)答案见解析
(4)答案见解析
(5)答案见解析
(6)答案见解析
【分析】利用复数的三角形式判断即可.
【详解】(1)解:,,,满足复数三角形式,所以正确;
(2)解:,不满足复数的三角形式,所以不正确;
(3)解:,,满足复数的三角形式,所以正确;
(4)解:,,,满足复数的三角形式,正确;
(5)解:,不满足复数的三角形式,不是复数的模,所以不正确;
(6)解:不满足复数的三角形式,的前面是,不是,所以不正确.
12.(2024高一下·上海·专题练习)已知,且,若.
(1)求复数的三角形式,并且复数的辐角主值;
(2)求.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)直接利用三角变换可得复数的三角形式及辐角主值.
(2)设,结合求得,再由复数代数形式的乘除运算化简,然后利用复数模的计算公式求解.
【详解】(1),
则;
(2)设,而,则,
又,于是,
则,解得,,即,
因此,所以.
题型四:三角表示下复数的几何意义
1.(21-22高一下·上海松江·期末)设,则下列命题中的真命题为( )
A.若,则
B.若,则为纯虚数
C.若,则或
D.若,则
【答案】C
【分析】根据虚数不能比较大小判断A,取可判断B,根据复数模的性质判断C,取特例可判断D.
【详解】当为实数时,成立,否则不成立,故A错误;
当时,满足,但不为纯虚数,故B错误;
当时,,故或,所以或,故C正确;
当时,,,即,故D错误.
故选:C
2.(20-21高一下·上海浦东新·期末)设复数满足条件,则对应复平面上的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【知识点】复数的三角表示、判断复数对应的点所在的象限、三角表示下复数的几何意义
【分析】设出复数的三角形式,利用复数的运算法则化简求解,即可判断出对应点所在的象限即可.
【详解】复数满足条件,所以可设
所以
所以
因为,所以,所以,
所以对应复平面上的点位于第四象限.
故选:D
3.(20-21高一下·上海长宁·期末)已知复数在复平面上所对应的向量是,将绕原点顺时针旋转120°得到向量,则向量所对应的复数为 (结果用复数的代数形式表示).
【答案】
【分析】把绕原点按顺时针方向旋转得到,可知与所对应的复数为,代入三角函数值,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.
【详解】解:向量与复数对应,把绕原点按顺时针方向旋转得到,
可得与对应的复数为
,
故答案为:.
4.(20-21高一下·上海宝山·期末)设,,复平面上对应的点分别为,,,.若,,,则四边形的面积为 .
【答案】
【分析】根据题意,将复数改写成三角形式,结合已知条件分别算出、、、和,即可求解.
【详解】由,得,由,得,
因,所以,即,且,
又因,所以,即,且,
因此.
故答案为:.
5.(24-25高一上·上海·课堂例题)设、、在复平面上对应的点分别为A、B、C,.若,,,求四边形的面积.
【答案】
【知识点】复数的三角表示、三角表示下复数的几何意义、三角形面积公式及其应用
【分析】写出复数的三角形式,根据三角形式几何意义得到,且,,且,利用三角形面积公式得到,相加后得到答案.
【详解】,得,由,
得.
因为,所以,即,且.
因为,所以,即,且.
设四边形的面积为,
则
题型五:复数乘、除运算的三角表示
1.(24-25高一下·上海·期末)复数的三角形式是( )
A.; B.;
C.; D..
【答案】C
【分析】根据两个复数相除,商的模等于被除数的模除以除数的模,商的辐角等于被除数的辐角减去除数的辐角,通过计算得到答案.
【详解】,
故选:C.
2.(23-24高一下·上海·期中)在平面直角坐标系中,设是坐标原点,向量,将绕点顺时针旋转得到向量,则点的坐标是 .
【答案】
【分析】易得对应的复数,再由对应的复数是求解.
【详解】解:设向量对应的复数是,则,
所以对应的复数是:
,
,
所以的坐标是,
故答案为:
3.(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 .
【答案】
【分析】根据复数的三角形式运算即可求解.
【详解】复数的三角形式是,
向量对应的复数是.
故答案为:
4.(20-21高一下·上海·课后作业)设复数,,则的辐角主值为 .
【答案】
【分析】根据复数的三角形式,利用除法的集合意义为将辐角顺时针减小即可得解.
【详解】复数,,
则
.
所以的辐角主值为.
故答案为:
5.(20-21高一下·上海·课后作业)计算: .
【答案】
【分析】根据复数相乘,辐角相加可得解.
【详解】.
故答案为:.
6.(20-21高一下·上海·课后作业)复数的辐角主值为 .
【答案】
【分析】根据复数三角形式的运算得,进而得解.
【详解】
所以复数的辐角主值为.
故答案为:.
7.(24-25高一上·上海·课后作业)计算:.
【答案】
【分析】利用三角形式的复数乘法、除法、乘方运算法则求解即可.
【详解】因为
.
8.(24-25高一上·上海·课堂例题)设复数在复平面上所对应的向量是,将绕原点O按顺时针方向旋转,得到的向量为,求向量所对应的复数.(结果用复数的代数形式表示)
【答案】
【分析】将复数改写成三角形式,再利用三角形式的复数乘法的几何意义即得.
【详解】复数的三角形式是,
依题意,向量对应的复数是:
.
9.(24-25高一上·上海·课堂例题)计算,并用复数的代数形式表示计算结果:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)(2)运用复数的三角形式表示,并按照乘除规则计算即可.
【详解】(1)
.
(2)
.
题型六:三角表示下复数的乘方与开方
1.(24-25高一上·上海·课后作业)计算: .
【答案】
【分析】利用三角形式的复数乘法、除法、乘方运算法则求解即可.
【详解】
.
故答案为:.
2.(22-23高一下·上海杨浦·期末)若是纯虚数(其中是虚数单位),则正整数的最小值为 .
【答案】
【分析】求得,根据复数的概念可得出的表达式,即可求得正整数的最小值.
【详解】因为
因为为纯虚数,则,可得,
可得,又因为,当时,正整数取最小值.
故答案为:.
3.(20-21高一下·上海·单元测试)已知复数,若(,且),则的最小值为 .
【答案】7
【分析】根据复数的三角表示及三角形式下的乘方求得,然后根据的范围求得最小值.
【详解】复数,若
则,
则,,且
故的最小值为7,
故答案为:7.
4.(23-24高一·上海·课堂例题)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】利用三角形式的复数乘法、除法、乘方运算法则,并结合特殊角的三角函数值求解即可.
【详解】(1)
(2)
(3)
5.(24-25高一上·上海·课后作业)已知,,,若、在复平面上分别对应点A、B,且,求的立方根.
【答案】,,
【分析】根据题意,由条件可得,,然后结合复数的运算代入计算,即可得到结果.
【详解】由题设知.因为,即,
所以.又,
所以,
,
所以的立方根为,,1,2,
即,,.
6.(23-24高一·上海·课堂例题)计算,并将结果用复数的代数形式表示:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】利用三角形式的复数乘法、除法、乘方运算法则,并结合特殊角的三角函数值求解即可.
【详解】(1)
.
(2)
.
(3)
(4)
.
(5)
.
一、单选题
1.(20-21高一下·上海·课后作业)已知复数和的辐角主值分别为、,则等于( )
A. B. C. D.1
【答案】D
【分析】根据题意,得到,结合两角和的正切公式,即可求解.
【详解】由题意,复数和的辐角主值分别为,
则,所以 .
故选:D.
2.(20-21高一下·上海·课后作业)已知方程的两个根在复平面上对应的点分别为、,则的面积为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【分析】解方程求出两个复数根,从而可得、两点的坐标,再求出,进而可得三角形的面积
【详解】解:方程的根为,
即,,
所以,
所以,,
,
所以,
所以,
故选:B
3.(20-21高一下·上海·课后作业)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的乘法计算化简,化为复数的三角形式,即可求解。
【详解】因为,
所以.
故选:D
4.(20-21高一下·上海宝山·期末)设是正整数,分别记方程、的非零复数根在复平面上对应的点组成的集合为与.若存在,当取遍集合中的元素时,所得的不同取值个数有5个,则的值可以是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】B
【分析】根据题意,结合复数的乘方与开方,表示出集合,再把选项中的值分别代入计算得到集合,一一判断即可求解.
【详解】由,得,
即,故,0,1,2,4,5,
因此集合.
当时,同理得,
此时不存在,当取遍集合中的元素时,所得的不同取值个数有5个,
同理可知,时,也不满足题意,故ACD错;
当时,得:
,
当时,当取遍集合中的元素时,所得的不同取值个数有5个,故B正确.
故选B.
二、填空题
5.(21-22高一下·上海闵行·期末)将复数化为三角形式: .
【答案】
【分析】根据复数的三角表示的定义计算即可.
【详解】解:复数中,,设为复数的辐角主值,
又
所以.
故答案为:.
6.(23-24高一下·上海·期末)在复数范围内因式分解: .
【答案】.
【分析】根据已知条件,结合求根公式和复数的概念,即可求解.
【详解】令,
,由求根公式可知,,
故.
故答案为:.
7.(21-22高一下·上海闵行·期末)若复数为虚数单位),则 .
【答案】
【分析】将复数化为三角形式即可得辐角.
【详解】设复数的辐角为,
由
所以
故答案为:
8.(21-22高一下·上海嘉定·期末)复数的三角形式的辐角主值为 .
【答案】/
【分析】直接由辐角主值的概念求解即可.
【详解】由辐角主值的概念知,的辐角主值为.
故答案为:.
9.(24-25高一上·上海·随堂练习)28的平方根为 ;的平方根为 .
【答案】
【分析】利用平方根的定义求解即得.
【详解】令是28的平方根,则,而,于是,
所以28的平方根为;
令为的平方根,则,而,于是,
所以的平方根为.
故答案为:;
10.(20-21高一下·上海·课后作业)计算: .
【答案】
【分析】根据复数三角形式的乘法法则计算可得;
【详解】解:
故答案为:
11.(20-21高一下·上海·单元测试)若,则的辐角主值为 .
【答案】
【分析】直接利用复数三角形式进行化简,求出的辐角主值.
【详解】,辐角.
得的辐角主值.
故答案为:.
12.(21-22高一下·上海虹口·期末)已知复数,若复数z满足,则复数z的辐角主值为 .
【答案】/
【分析】根据复数的除法运算求出复数,再化为三角形式,即可得出答案.
【详解】解:因为,,
所以,
所以复数z的辐角主值为.
故答案为:.
13.(20-21高一下·上海长宁·期末)已知复数,满足,,则 .
【答案】
【分析】令,,由,得,从而,由此能求出.
【详解】解:复数,满足,
令,
,,整理得,
又,
.
故答案为:.
14.(21-22高一下·上海浦东新·阶段练习)关于的方程的一个根是,则 .
【答案】
【分析】将代入到方程中,可得到相应的方程组,解得m,n的值,可得答案.
【详解】因为关于的方程的一个根是,
故,即 ,
则,,解得 ,故,
故答案为:
15.(21-22高一下·上海长宁·期末)若是虚数单位,复数满足,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据模长,设出,利用模长公式及三角恒等变换得到,由求出的取值范围.
【详解】因为,所以设,
故
,其中,
因为,所以.
故答案为:.
16.(21-22高一下·上海普陀·期末)已知是复数的辐角主值,是向量和向量的夹角,则 .
【答案】
【分析】根据复数的三角形式求出的值,根据向量的数量积求出,然后根据来求解.
【详解】复数,可写成
即,其中称为的辐角,在间的辐角称为辐角主值.又
则,则.
又因为是向量和向量的夹角,则
,又因为,所以.
则
故答案为:
三、解答题
17.(2021高一·上海·专题练习)求及的平方根.
【答案】的平方根为或;的平方根为或.
【分析】由可得出的平方根,设,根据复数的乘法运算可得出关于、的方程组,解出、的值,可得出的平方根.
【详解】,所以,的平方根为或.
设,即,所以,,
解得或,因此,的平方根为或.
18.(20-21高一下·上海·课后作业)是实系数一元二次方程的两个虚根,且是实数,求的值.
【答案】
【分析】利用实系数二次方程的两个虚根互为共轭的性质,结合是实数,利用共轭复数的运算性质将分母实数化,可以得到,再结合是虚数,利用1的立方根的性质,可以得到或,进而通过复数的运算求得.
【详解】.
或,其中,
从而可得.
或,
∴.
【点睛】本题考查实系数一元二次方程的虚根互为共轭,考查共轭复数的性质和运算,关键是1的立方虚根的性质与应用,一般的一个虚数的立方根为实数,设这个数,则,则,于是可设或.
19.(20-21高一下·上海·课后作业)计算.
(1);
(2).
【答案】(1);(2).
【分析】(1)将复数写成三角形形式后,根据除法即为辐角作差,模相除可得解;
(2)将复数写成三角形形式后,根据除法即为辐角作差,模相除可得解;
【详解】(1)
;
(2)
20.(20-21高一下·上海·课后作业)已知.
(1)求的最大值和最小正周期;
(2)复数,,求的辐角主值.
【答案】(1)最大值,最小正周期;(2).
【分析】(1)化简函数,进而可得最值和周期;
(2)由可得解.
【详解】(1)∵,
∴的最大值和最小正周期.
(2)∵,,
∴,
故辐角主值为.
21.(24-25高一上·上海·课后作业)已知复数z满足,且.
(1)求z的三角形式;
(2)记分别表示复数z、、在复平面上的对应点.已知三点成逆时针顺序,且为等边三角形,求的值.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)解方程结合辐角范围得到复数,再表示为三角形式即可.
(2)利用旋转的性质求出z、,最后利用辐角的性质求解即可.
【详解】(1)由,解得.
∵,∴应舍去,
∴.
(2)由题意得,:,:.
∵,位置成逆时针顺序,又,
∴把按逆时针方向旋转即得,
∴,
将代入上式,解得,
由点在第三象限知.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
学科网(北京)股份有限公司
$$