内容正文:
12.4复数的三角形式
【考点梳理】
· 考点一:复数的三角形式
· 考点二 把复数表示成代数形式
· 考点三 复数的三角形式乘法、除法运算
· 考点四:复数的乘、除运算的几何意义
· 考点五:复数的三角表示综合问题
【知识梳理】
知识点1 .复数的辐角
以x轴的正半轴为始边、向量所在的射线为终边的角,叫做复数z=a+bi的辐角。
适合于 0≤θ<2π的辐角θ的值,叫辐角的主值。记作:argz,即 0≤arg z<2π.
知识点2.复数的三角表达式
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是复数的模;θ是复数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.
注意:复数三角形式的特点
模非负,角相同,余弦前,加号连
知识点3、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4、复数三角形式的乘法及其几何意义
设z1z2的三角形式分别是:z1=r1(cosθ1+isinθ1),z2=r2(cosθ2+isinθ2).
则z1·z2=
简记为 :模数相乘,幅角相加
几何意义:把复数对应的向量绕原点逆时针旋转的一个辐角,长度乘以的模,所得向量对应的复数就是.
5、复数三角形式的除法及其几何意义
设z1z2的三角形式分别是:z1=r1(cosθ1+isinθ1),z2=r2(cosθ2+isinθ2).
则z1÷z2=
简记为 :模数相除,幅角相减
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 .
【题型归纳】
题型一:复数的三角形式
1.(22-23高一·全国)在复平面内作出下列复数对应的向量,并用三角形式表示(辐角取主值):
(1)6;
(2);
(3);
(4).
2.(2023高三·全国·专题练习)复数的三角形式是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·全国)请将以下复数表示为三角形式(辐角取主值):
(1);
(2);
(3)-1
题型二 把复数表示成代数形式
4.(21-22高一·全国)将复数z=化为代数形式为 .
5.(2024高一下·江苏·专题练习)把下列复数的三角形式化为代数形式:
(1);
(2).
6.(2024高一下·江苏·专题练习)把下列复数的三角形式化为代数形式:
(1);
(2).
题型三 复数的三角形式乘法、除法运算
7.(2022高一·全国·专题练习)计算下列各式:
(1);
(2);
(3).
8.(22-23高一·全国·随堂练习)计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
9.(21-22高一·全国·课后作业)计算:
(1);
(2);
(3)
(4)
题型四:复数的乘、除运算的几何意义
10.(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 .
11.(20-21高二·全国)复数z的辐角,则对应的点位于第 象限.
12.(21-22高二上·上海杨浦·期末)已知复数、满足,若和的幅角之差为,则 .
题型五:复数的三角表示综合问题
13.(24-25高一上·江苏南通)
(1)写出复数的三角形式.
(2)在复数集内解方程.
(3)如图,在复平面的上半平面内有一个等边三角形,点所对应的复数是,求顶点所对应的复数的代数形式.
14.(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.
15.(23-24高一下·广东深圳·阶段练习)已知:
①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OZ)为终边的角,叫做复数的辐角,叫做复数的三角形式.
②被称为欧拉公式,是复数的指数形式.
③方程(为正整数)有个不同的复数根.
(1)设,求;
(2)试求出所有满足方程的复数的值所组成的集合;
(3)复数,求.
【双基达标】
一、单选题
16.(23-24高一下·江苏南京·期末)在复平面内,常把复数和向量进行一一对应.现把与复数对应的向量绕原点按顺时针方向旋转,所得的向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
17.(23-24高一下·福建泉州·阶段练习)复数的辐角主值为( )
A. B. C. D.
18.(22-23高一下·福建厦门·期中)已知复数,则( )
A. B. C. D.
19.(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
20.(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
21.(2023·四川成都·模拟预测)欧拉公式(其中为虚数单位,)是由瑞士著名数学家欧拉创立的,该公式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,在复变函数论里面占有非常重要的地位.依据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.为虚数 B.函数不是周期函数
C.若,则 D.的共轭复数是
22.(2023·湖北恩施·模拟预测)任意一个复数都可以表示成三角形式,即.棣莫弗定理是由法国数学家棣莫弗(1667-1754年)创立的,指的是:设两个复数,,则,已知复数,则( )
A. B. C. D.1
二、多选题
23.(22-23高一下·江西南昌·期末)已知复数(为虚数单位),则下列说法中正确的有( )
A.z的虚部为 B.
C. D.
24.(21-22高一·全国·单元测试)欧拉公式(其中为虚数单位,)是由瑞士著名数学家欧拉创立的,该公式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之间的关系,在复变函数论里面占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”,依据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.复数对应的点位于第三象限 B.为纯虚数
C.复数的模等于 D.的共轭复数为
25.(21-22高一下·辽宁大连·期末)设非零复数、所对应的向量分别为,,则下列选项能推出的是( )
A. B. C. D.
26.(21-22高一下·河北张家口·阶段练习)欧拉公式(其中i为虚数单位,)是由瑞士著名数学家欧拉创立的,该公式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,在复变函数论里面占有非常重要的地位.依据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.复数的值为 B.为纯虚数
C.复数的模长等于 D.
27.(21-22高一下·江苏常州·期末)1748年,瑞士数学家欧拉发现了复指数函数与三角函数的关系,并给出公式(为虚数单位,为自然对数的底数),这个公式被誉为“数学中的天桥”.据此公式,下列说法正确的是( )
A.表示的复数在复平面中对应的点位于第一象限
B.
C.
D.
三、填空题
28.(2024高一下·全国·专题练习)计算 .
29.(21-22高一·全国)设复数,则得一个辐角是 .
30.(22-23高一·全国·课后作业)计算,并用复数的代数形式表示计算结果: .
31.(22-23高一·全国·课后作业)表示复数的三角形式:①;②;③;④.其中正确的个数是 .
32.(21-22高一下·全国·单元测试)已知复数,,则 .
四、解答题
33.(2024高一下·江苏·专题练习)计算下列各式的值:
(1);
(2).
34.(22-23高一·全国·随堂练习)计算:
(1);
(2);
(3).
35.(21-22高一下·福建泉州·期中)已知复数已在复平面内对应的点在第一象限,是虚数单位.
(1)求实数的取值范围
(2)当时,求复数的三角表示
(3)若复平面内,向量对应(2)中的复数,把绕点顺时针方向旋转得到,求向量对应的复数(结果用代数形式表示)
36.(21-22高一下·湖北武汉·期中)已知复数,,为虚数单位.
(1)若在复平面内对应向量,将绕点O顺时针旋转得到向量对应的复数为,求;
(2)若是关于x的方程的一个根,求实数m与n的值.
37.(21-22高三上·山东济宁·期中)一般地,任何一个复数(,)都可以表示成形式,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”.
(1)画出复数对应的向量,并把表示成三角形式;
(2)已知,,,其中,.试求(结果表示代数形式).
2
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12.4复数的三角形式
【考点梳理】
· 考点一:复数的三角形式
· 考点二 把复数表示成代数形式
· 考点三 复数的三角形式乘法、除法运算
· 考点四:复数的乘、除运算的几何意义
· 考点五:复数的三角表示综合问题
【知识梳理】
知识点1 .复数的辐角
以x轴的正半轴为始边、向量所在的射线为终边的角,叫做复数z=a+bi的辐角。
适合于 0≤θ<2π的辐角θ的值,叫辐角的主值。记作:argz,即 0≤arg z<2π.
知识点2.复数的三角表达式
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是复数的模;θ是复数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.
注意:复数三角形式的特点
模非负,角相同,余弦前,加号连
知识点3、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4、复数三角形式的乘法及其几何意义
设z1z2的三角形式分别是:z1=r1(cosθ1+isinθ1),z2=r2(cosθ2+isinθ2).
则z1·z2=
简记为 :模数相乘,幅角相加
几何意义:把复数对应的向量绕原点逆时针旋转的一个辐角,长度乘以的模,所得向量对应的复数就是.
5、复数三角形式的除法及其几何意义
设z1z2的三角形式分别是:z1=r1(cosθ1+isinθ1),z2=r2(cosθ2+isinθ2).
则z1÷z2=
简记为 :模数相除,幅角相减
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 .
【题型归纳】
题型一:复数的三角形式
1.(22-23高一·全国)在复平面内作出下列复数对应的向量,并用三角形式表示(辐角取主值):
(1)6;
(2);
(3);
(4).
【答案】(1),画向量见解析
(2),画向量见解析
(3),画向量见解析
(4),画向量见解析
【分析】根据复数的几何意义,求出模长和辐角,即可求解.
【详解】(1)6对应的向量如答图中,
,又,
.
(2)对应的向量如答图中,
,
又,.
(3)对应的向量如答图中
,
又,.
(4)对应的向量如答图中,
,
又,.
2.(2023高三·全国·专题练习)复数的三角形式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用复数的三角形式即可得解.
【详解】依题意,令,
则,所以,
因为,所以,
所以的三角形式是.
故选:D.
3.(24-25高一上·全国·课后作业)请将以下复数表示为三角形式(辐角取主值):
(1);
(2);
(3)-1
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】求出模及幅角,即可将复数的代数形式化为三角形式.
【详解】(1)因为,,,所以,
于是.
(2)因为,,,所以,
于是.
(3)因为,,,所以,
于是.
题型二 把复数表示成代数形式
4.(21-22高一·全国)将复数z=化为代数形式为 .
【答案】1-i
【分析】计算出三角函数值后化简即可.
【详解】z=.
故答案为:1-i
5.(2024高一下·江苏·专题练习)把下列复数的三角形式化为代数形式:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】
运用诱导公式及特殊角的三角函数值计算即可.
【详解】(1).
(2).
6.(2024高一下·江苏·专题练习)把下列复数的三角形式化为代数形式:
(1);
(2).
【答案】(1)-6
(2)
【分析】运用特殊角的三角函数值计算即可.
【详解】(1).
(2).
题型三 复数的三角形式乘法、除法运算
7.(2022高一·全国·专题练习)计算下列各式:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】根据复数三角形式的乘法运算直接求解即可.
【详解】(1).
(2).
(3)方法一:.
方法二:.
8.(22-23高一·全国·随堂练习)计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
【答案】(1);
(2);
(3);
(4)
(5);
(6).
【分析】(1)(2)(3)(4)(5)利用三角形式的复数乘法、除法、乘方运算法则求解即得.
(6)把复数化成三角形式,再利用三角形式的复数运算计算即得.
【详解】(1).
(2).
(3)
.
(4).
(5).
(6)
.
9.(21-22高一·全国·课后作业)计算:
(1);
(2);
(3)
(4)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)(2)(3(4)利用复数三角形式的乘法与除法运算法则求解即可,注意计算的准确性.
【详解】(1)
.
(2)
.
(3)
.
(4)
.
题型四:复数的乘、除运算的几何意义
10.(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:
11.(20-21高二·全国·课后作业)复数z的辐角,则对应的点位于第 象限.
【答案】一
【分析】设,,根据复数的乘方运算及除法运算,结合正弦函数的性质即可得出答案.
【详解】解:设,,
则
,
因为,所以,所以,则,
所以对应的点位于第一象限.
故答案为:一.
12.(21-22高二上·上海杨浦·期末)已知复数、满足,若和的幅角之差为,则 .
【答案】
【分析】分别设,,可得 ,由题意可得或,即可得,再代入计算即可求解.
【详解】因为,设,,
所以
由题意可知或,
当时,,
,
当时,,
,
综上所述:,
故答案为:.
题型五:复数的三角表示综合问题
13.(24-25高一上·江苏南通)
(1)写出复数的三角形式.
(2)在复数集内解方程.
(3)如图,在复平面的上半平面内有一个等边三角形,点所对应的复数是,求顶点所对应的复数的代数形式.
【答案】(1);(2),,,,,;(3).
【分析】(1)根据复数三角形式定义直接求解;
(2)根据复数定义直接求解;
(3)作出图形,根据为等边三角形,将点对应的复数表示为,利用复数旋转可得出点所对应的复数为,利用两角和的正弦、余弦公式求出的正弦值和余弦值,即可得出点所对应的复数.
【详解】(1),
(2)因为,所以,
即
所以
解得,,,,,
(3)如图,由题意可知,为等边三角形.
又,其中为的辐角.
将绕原点按逆时针方向旋转可得,
则,
又,,∴,
,
∴,
∴所对应的复数为.
14.(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.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)当时,为实数,可求出;
(2)由先求出,再根据,得到,,进而可得.
【详解】(1)因为虚数不能比较大小,所以为实数,
又因为,
所以
解得
(2)当时,,.
所以,
所以,
所以,,
因为,所以.
15.(23-24高一下·广东深圳·阶段练习)已知:
①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OZ)为终边的角,叫做复数的辐角,叫做复数的三角形式.
②被称为欧拉公式,是复数的指数形式.
③方程(为正整数)有个不同的复数根.
(1)设,求;
(2)试求出所有满足方程的复数的值所组成的集合;
(3)复数,求.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)根据给定的定义,转化为复数的三角形式求解即得.
(2)设,利用指数运算,结合定义求得,进而求出得解.
(3)利用给定的定义求出方程根的形式,再借助方程根的意义列出等式,赋值计算即得.
【详解】(1)依题意,,
所以.
(2)设,则,
因此,,解得,
由终边相同的角的意义,取,则对应的依次为,
因此对应的依次为,
所以所求的集合是.
(3)当时,,,
则,,
因此关于的方程的根为,
则,
又,
由此可得,
则,
令,得,而为奇数,
所以.
【双基达标】
一、单选题
16.(23-24高一下·江苏南京·期末)在复平面内,常把复数和向量进行一一对应.现把与复数对应的向量绕原点按顺时针方向旋转,所得的向量对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由复数乘法的几何意义可知,根据复数的三角表示可得顺时针旋转后对应的复数为.
【详解】根据题意可知,
复数对应的向量绕原点O按顺时针方向旋转可得,
即所得的向量对应的复数为.
故选:A.
17.(23-24高一下·福建泉州·阶段练习)复数的辐角主值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的辐角主值的定义进行求解.
【详解】因为,
所以的辐角主值为.
故选:C
18.(22-23高一下·福建厦门·期中)已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】把复数变为一个角的三角形式即可求解.
【详解】因为,所以.
故选:C
19.(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
【答案】C
【分析】
利用复数的欧拉公式可判断AB选项;利用欧拉公式以及复数的除法化简复数,结合复数的模长公式可判断C选项;利用欧拉公式以及复数的几何意义可判断D选项.
【详解】对于A选项,,A错;
对于B选项,为纯虚数,B错;
对于C选项,因为,
因此,,C对;
对于D选项,,则,,
所以,复数在复平面内对应的点位于第二象限,D错.
故选:C.
20.(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
【答案】B
【分析】根据题意,求得,结合复数的几何意义,即可求解.
【详解】由,
可得
,
因为,,
所以复数在复平面内所对应的点位于第二象限.
故选:B.
21.(2023·四川成都·模拟预测)欧拉公式(其中为虚数单位,)是由瑞士著名数学家欧拉创立的,该公式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,在复变函数论里面占有非常重要的地位.依据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.为虚数 B.函数不是周期函数
C.若,则 D.的共轭复数是
【答案】D
【分析】
A选项,根据题意计算出,A错误;B选项,由是周期函数,得到答案;C选项,根据欧拉公式得到,C错误;D选项,计算出,得到共轭复数.
【详解】A选项,,为实数,A错误;
B选项,,由于是最小正周期为的函数,所以是周期函数,B错误;
C选项,由题意得,所以,
又时,,故C错误;
D选项,
,
故共轭复数是,D正确.
故选:D
22.(2023·湖北恩施·模拟预测)任意一个复数都可以表示成三角形式,即.棣莫弗定理是由法国数学家棣莫弗(1667-1754年)创立的,指的是:设两个复数,,则,已知复数,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【分析】将化为三角形式,根据棣莫弗定理可求得的值,即可求得答案.
【详解】由题意可得,
故,
所以
.
故选:B
二、多选题
23.(22-23高一下·江西南昌·期末)已知复数(为虚数单位),则下列说法中正确的有( )
A.z的虚部为 B.
C. D.
【答案】BD
【分析】利用复数的概念、模的计算公式、辐角的定义与乘方的计算方法,对选项逐一分析判断即可.
【详解】对于A,因为,所以z的虚部为,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,因为一个复数的辐角有无数多个,故错误,故C错误;
对于D,因为,所以,故D正确.
故选:BD.
24.(21-22高一·全国·单元测试)欧拉公式(其中为虚数单位,)是由瑞士著名数学家欧拉创立的,该公式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之间的关系,在复变函数论里面占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”,依据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.复数对应的点位于第三象限 B.为纯虚数
C.复数的模等于 D.的共轭复数为
【答案】BC
【分析】根据欧拉公式写出、、,再判断复数所在象限、类型及求模长、共轭复数.
【详解】由题知,而,,则复数对应的点位于第二象限,故A错误;
,则为纯虚数,故B正确;
,则的模为,故C正确;
,其共轭复数为,故D错误.
故选:BC
25.(21-22高一下·辽宁大连·期末)设非零复数、所对应的向量分别为,,则下列选项能推出的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】A根据的几何意义判断;B由即可判断;C由即可判断;D由并结合向量数量积的运算律即可判断.
【详解】A:等价于将绕原点逆时针旋转得到,即,符合;
B:等价于,即共线,不符合;
C:等价于,但不一定有,不符合;
D:等价于,两边平方并应用数量积的运算律可得,即,符合.
故选:AD
26.(21-22高一下·河北张家口·阶段练习)欧拉公式(其中i为虚数单位,)是由瑞士著名数学家欧拉创立的,该公式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,在复变函数论里面占有非常重要的地位.依据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.复数的值为 B.为纯虚数
C.复数的模长等于 D.
【答案】CD
【分析】由复数的指数形式化为三角形式,然后计算化简,结合复数的模、复数的概念判断各选项.
【详解】由于,所以A错误;
为实数,故B错误;
复数的模长为,故C正确;
,D正确.
故选:CD
27.(21-22高一下·江苏常州·期末)1748年,瑞士数学家欧拉发现了复指数函数与三角函数的关系,并给出公式(为虚数单位,为自然对数的底数),这个公式被誉为“数学中的天桥”.据此公式,下列说法正确的是( )
A.表示的复数在复平面中对应的点位于第一象限
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】根据题设中的公式和复数运算法则,逐项计算后可得正确的选项.
【详解】解:对于A:,因为,所以,,
所以表示的复数在复平面中对应的点位于第二象限,故A错误;
对于B:,故B正确;
对于C:,故C正确;
对于D:由,,
所以,所以,选项D正确;
故选:BCD
三、填空题
28.(2024高一下·全国·专题练习)计算 .
【答案】
【分析】利用复数的三角表示可得原式,计算可得结果.
【详解】
故答案为:
29.(21-22高一·全国·课后作业)设复数,则得一个辐角是 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】
将化为三角形式,利用三角形式的除法运算,结合辐角的定义求解即可.
【详解】
由题意得,
,
所以得辐角是(答案不唯一)
故答案为:(答案不唯一)
30.(22-23高一·全国·课后作业)计算,并用复数的代数形式表示计算结果: .
【答案】
【分析】运用三角形式下复数的乘除法则计算即可.
【详解】
故答案为:
31.(22-23高一·全国·课后作业)表示复数的三角形式:①;②;③;④.其中正确的个数是 .
【答案】2
【分析】根据复数的三角形式一一判断四个表达式,即可得答案
【详解】复数,模为,对应的点在第一象限,
设为一个幅角,则,幅角主值为,
故复数的三角形式为,或,
故①③正确,②④中角前后不一致,不是复数的三角形式,
故正确的个数是2个,
故答案为:2
32.(21-22高一下·全国·单元测试)已知复数,,则 .
【答案】
【分析】设出复数的三角形式,根据复数的三角形式运算即可得解.
【详解】因为,
可设,
所以:,
所,则.
故答案为:1
四、解答题
33.(2024高一下·江苏·专题练习)计算下列各式的值:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】根据复数三角形式的乘方和除法计算法则可得.
【详解】(1).
(2).
34.(22-23高一·全国·随堂练习)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】根据复数三角表示的乘法和除法的运算法则,进行适当变形和整理逐一计算即可得出(1)~(3)的结果.
【详解】(1)
(2)
(3)
35.(21-22高一下·福建泉州·期中)已知复数已在复平面内对应的点在第一象限,是虚数单位.
(1)求实数的取值范围
(2)当时,求复数的三角表示
(3)若复平面内,向量对应(2)中的复数,把绕点顺时针方向旋转得到,求向量对应的复数(结果用代数形式表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意得,再求解集即可;(2)根据题意得,再分别求出,,即可求解;(3)设,根据题意得,再分析求解即可.
【详解】(1)因为复数已在复平面内对应的点在第一象限,
所以,解得,所以实数的取值范围为:
(2)当时,,所以,,
所以,所以
(3)根据题意得,设其旋转后对应向量,
所以,解得或,
又因为绕点顺时针方向旋转得到,所以对应的点在第四象限,
所以,所以.
36.(21-22高一下·湖北武汉·期中)已知复数,,为虚数单位.
(1)若在复平面内对应向量,将绕点O顺时针旋转得到向量对应的复数为,求;
(2)若是关于x的方程的一个根,求实数m与n的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据复数的三角形式以及复数乘法运算的三角表示即可求出,再根据复数代数形式的运算法则,模的计算公式即可求出;
(2)根据方程的根与方程的关系,以及复数相等的概念即可列出方程组解出.
【详解】(1)依题意可知,
,
∴.
(2)由条件可知:,整理得:
∵,∴解得:或.
37.(21-22高三上·山东济宁·期中)一般地,任何一个复数(,)都可以表示成形式,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”.
(1)画出复数对应的向量,并把表示成三角形式;
(2)已知,,,其中,.试求(结果表示代数形式).
【答案】(1)图象见解析,
(2)
【分析】(1)根据对应的点在第四象限画出图象,求得复数的模和辅角即可;
(2)根据,进而求得,,再利用复数的乘法求解.
【详解】(1)因为对应的点在第四象限,
所以对应的向量如图所示.
易得,,,
所以.
所以.
(2)因为,
所以.
又,,
所以.
所以.
所以,
,
.
2
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