内容正文:
3.1 复数的三角表示式 3.2 复数乘除运算的几何意义
1.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
2.将复数4[cos(-)+isin(-)]化成代数形式,正确的是( )
A.4 B.-4
C.4i D.-4i
3.复数(sin 10°+icos 10°)3的三角形式为( )
A.sin 30°+icos 30°
B.cos 240°+isin 240°
C.cos 30°+isin 30°
D.sin 240°+icos 240°
4.将复数i对应的向量绕原点按顺时针方向旋转,得到向量,则对应的复数是( )
A.+i B.-+i
C.--i D.-i
5.=( )
A.+i B.-i
C.+i D.-i
6.〔多选〕设p:两个复数z1,z2的模与辐角分别相等,q:z1=z2,则( )
A.p⇒q B.pq
C.q⇒p D.qp
7.若|z|=2,arg z=,则复数z= .
8.在复平面内,将复数+i对应的向量绕原点按逆时针方向旋转90°,则所得向量对应的复数为 .
9.计算= .
10.计算:
(1)2×;
(2).
11.如果θ∈,那么复数(1+i)(cos θ+isin θ)的辐角的主值是( )
A.θ+ B.θ+
C.θ- D.θ+
12.(cos +isin )n=cos -isin ,则n=( )
A.3 B.12
C.6k-1(k∈Z) D.6k+1(k∈Z)
13.复数z=(a+i)2的辐角主值为,则实数a= .
14.若复平面内单位圆上三点所对应的复数z1,z2,z3,满足=z1z3且z2+iz3-i=0,求复数z1,z2,z3.
15.如图所示,等边三角形ABC的两个顶点A,B所表示的复数分别是+i和2,则点C所表示的复数为 .
16.已知非零复数z满足|z-i|=1,且arg z=θ,求:
(1)θ的取值范围;
(2)复数z的模(用θ表示);
(3)复数z2-zi的辐角.
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*§3 复数的三角表示
3.1 复数的三角表示式
3.2 复数乘除运算的几何意义
1.B 一个复数有无数个辐角,它们之间相差2kπ,k∈Z,A错,D错;∵辐角主值的范围是[0,2π),∴任何一个复数都有唯一的辐角主值,B对,C错,故选B.
2.D 4[cos(-)+isin(-)]=4[0+i·(-1)]=-4i,故选D.
3.B (sin 10°+icos 10°)3=(cos 80°+isin 80°)3=cos 240°+isin 240°.
4.A i=cos +isin ,将绕原点按顺时针方向旋转得到=cos +isin =+i.
5.B ==cos(0°-60°)+isin(0°-60°)=cos(-60°)+isin(-60°)=-i.故选B.
6.AD 当两个复数z1,z2的模与辐角分别相等时,z1=z2成立;当z1=z2时,两个复数的模相等,但辐角不一定相等,故p⇒q,qp.故选A、D.
7.1+i 解析:由题意知,z=2=1+i.
8.-1+i 解析:由题意知,(+i)×(cos 90°+isin 90°)=2(cos 30°+isin 30°)×(cos 90°+isin 90°)=2(cos 120°+isin 120°)=-1+i.即所得向量对应的复数为-1+i.
9.+i 解析:=cos(40°-10°)+isin(40°-10°)=cos 30°+isin 30°=+i.
10.解:(1)原式=2×[cos(+π)+isin(+π)]
==-+i.
(2)原式=
=2
=2=-2i.
11.B (1+i)(cos θ+isin θ)=·(cos θ+isin θ)=[cos(θ+)+isin(θ+)],∵θ∈,∴θ+∈,∴该复数的辐角主值是θ+.故选B.
12.C 由题意,得(cos +isin )n=cos +isin =cos -isin ,由复数相等的定义,得解得=2kπ-(k∈Z),∴n=6k-1(k∈Z).
13.-1 解析:由于复数z的辐角主值为,
故z=r(cos+isin)=-ir,
又z=(a+i)2=a2-1+2ai,
所以a2-1+2ai=-ir,
所以a2-1=0,2a=-r,故a=-1.
14.解:设z1=cos α+isin α,
z2=cos β+isin β,
z3=cos γ+isin γ,
则由z2+iz3-i=0,
可得
利用cos2β+sin2β=1,
解得所以z3=.
当z3=时,
z2=-i(z3-1)=,z1==1;
当z3=时,
z2=-i(z3-1)=,z1==1.
15.2+i 解析:∵A,B所表示的复数分别是+i和2,∴所表示的复数为-i,把逆时针旋转60°得到,对应的复数为(-i)(cos 60°+isin 60°)=+i,又=+,+i++i=2+i,即点C对应的复数是2+i.
16.解:(1)因为|z-i|=1,所以如图①所示,z的对应点P在以(0,1)为圆心,半径为1的圆上.
又z为非零复数,因此可知,θ∈(0,π).
(2)如图②,在Rt△AOP中,∠OAP=∠POx=θ.
又|OA|=2,
易知|z|=|OP|=2sin θ,
当θ为直角或钝角时,仍有|z|=2sin θ,
故|z|=2sin θ.
(3)因为|z-i|=1,
所以结合同角三角函数关系,
可设z-i=cos φ+isin φ(φ∈R).
于是z2-zi=z(z-i),
注意到z=2sin θ(cos θ+isin θ),
z-i=cos φ+isin φ,
则知z2-zi=2sin θ(cos θ+isin θ)·(cos φ+isin φ)=2sin θ[cos(θ+φ)+isin(θ+φ)].
又cos φ+isin φ=z-i
=2sin θ(cos θ+isin θ)-i
=2sin θcos θ+i(2sin2θ-1)
=sin 2θ-icos 2θ
=cos(2θ-)+isin(2θ-),
所以φ=2kπ+2θ-(k∈Z).
从而可得θ+φ=2kπ+3θ-(k∈Z).
故z2-zi的辐角为2kπ+3θ-(k∈Z).
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