内容正文:
1.在下列各数中,已表示成三角形式的复数是( )
A.4
B.4
C.4
D.-4
解析:选B.复数的三角形式为z=r(cos θ+isin θ),r≥0,结合选项知B满足.
2.若复数z=(a+i)2的辐角的主值是,则实数a=( )
A.1 B.-1
C.- D.-
解析:选B.z=(a+i)2=a2-1+2ai,arg z=,所以所以a=-1.
3.2(cos 75°+isin 75°)×=( )
A.-+i B.+i
C.-i D.+i
解析:选B.因为-i=(-i)=(cos 315°+isin 315°),所以2(cos 75°+isin 75°)×=2(cos 75°+isin 75°)×(cos 315°+isin 315°)=(cos 390°+isin 390°)=+i.
4.已知A,B,C是△ABC的内角,z=(cos A+isin A)÷(cos B+isin B)·(cos C+isin C)是一个实数,则△ABC是( )
A.不等边的锐角三角形
B.钝角三角形
C.直角三角形
D.等边三角形
解析:选C.由题意知A,B,C是△ABC的内角,故A+B+C=π,且arg z=A-B+C=π-B-B=0,则B=.
5.(2025·长春模拟)如果θ∈,那么复数(1+i)(cos θ+isin θ)的辐角主值是( )
A.θ+ B.θ+
C.θ- D.θ+
解析:选B.(1+i)(cos θ+isin θ)=(cos +isin)·(cos θ+isin θ)=,因为θ∈,所以θ+∈,所以该复数的辐角主值是θ+.
6.(多选)已知单位向量,分别对应复数z1,z2,且·=0,则可能为( )
A.i B.1
C.-1 D.-i
解析:选AD.因为单位向量,分别对应复数z1,z2,设复数z1=cos θ1+isin θ1,z2=cos θ2+isin θ2,因为·=0,所以⊥,即θ1-θ2=±,所以==cos (θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)=cos +isin=±i.故选AD.
7.复数的三角形式为__________.(辐角取主值)
解析:==--i=(--i)=(cos +isin ).
答案:(cos +isin )
8.已知复数z满足等式||=,且arg z=,则z=________.(用代数形式表示)
解析:设z=r(cos +isin )
=r+ri(r>0),
则=||=
=.
即r-1=0,解得r=,所以z=1+i.
答案:1+i
9.如图,向量对应的复数为-1+i,把绕点O按逆时针方向旋转150°,得到,则向量对应的复数为__________.(用代数形式表示)
解析:向量对应的复数为(-1+i)·(cos 150°+isin 150°)=(-1+i)·(-+i)=-i.
答案:-i
10.(13分)计算:
(1)3×2;(4分)
(2)(-+i)×;(4分)
(3)(1-i)÷.(5分)
解:(1)3×2(cos -isin )=6(cos +isin )×
=6=6.
(2)×
=×[cos +isin]
=cos +isin =i.
(3)(1-i)÷=[cos (-)+isin(-)]÷(cos +isin )=[cos (--)+isin]=[(×-×)-i]=-i.
11.已知z=(1-i)×,则arg z=( )
A. B.
C. D.
解析:选B.z=(1-i)×(-cos +isin )=(1-i)×=-+i+×i-i2=2i=2,所以arg z=.
12.(多选)已知在正方形OABC中,O是坐标原点,且点B在x轴的上方,向量对应的复数为2+i,则( )
A.点B表示的复数为1+3i
B.向量对应的复数为-1+2i
C.向量对应的复数为1+2i
D.||=
解析:选ABD.因为四边形OABC为正方形,且点B在x轴上方,故是由绕点O按逆时针方向旋转45°,再把模变为原来的倍得到的,故向量对应的复数为(2+i)·(cos 45°+isin 45°)=(2+i)(1+i)=1+3i,即点B表示的复数为1+3i,选项A正确;
是由向量绕点O按逆时针方向旋转90°得到的,故对应的复数为(2+i)·(cos 90°+isin 90°)=(2+i)i=-1+2i,选项B正确;
对应的复数为对应的复数减去对应的复数,即(-1+2i)-(1+3i)=-2-i,选项C不正确;
||=||=,选项D正确.
13.(13分)(2025·合肥月考)如图,若与分别对应复数z1=1+2i,z2=7+i,求∠Z2OZ1,并判断△OZ1Z2的形状.
解:欲求∠Z2OZ1,可计算.
因为===
=(cos +isin ),
所以∠Z2OZ1=且=.
设|OZ1|=k,则|OZ2|=2k(k>0),
由余弦定理,
得|Z1Z2|2=|OZ1|2+|OZ2|2-2|OZ1|·|OZ2|·cos =k2+(2k)2-2k·2k·cos =3k2,
所以|Z1Z2|=k,
又k2+(k)2=(2k)2,
所以△OZ1Z2为有一锐角为的直角三角形.
14.(15分)设复数z1=+i,复数z2满足|z2|=2,且z1·z在复平面内对应的点在虚轴的负半轴上,且arg z2∈(0,π),求z2的代数形式.
解:因为z1=+i=2(cos +isin ),
设z2=2(cos α+isin α),α∈(0,π),
所以z1·z=2(cos +isin )×4(cos 2α+isin 2α)=8[cos (2α+)+isin (2α+)].
由题设知2α+=2kπ+(k∈Z),
所以α=kπ+(k∈Z).
又α∈(0,π),所以α=,
所以z2=2(cos +isin )=-1+i.
15.(多选)瑞士数学家欧拉发现了复指数函数和三角函数的关系,并写下公式eix=cos x+isin x(x∈R,i为虚数单位),这个公式在复变函数中有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”,据此公式,则有( )
A.eiπ+1=0
B.(+i)2 025=-1
C.|eix+e-ix|≤2
D.-2≤eix-e-ix≤2
解析:选ABC.对于A,当x=π时,因为eiπ=cos π+isin π=-1,所以eiπ+1=0,故A正确;对于B,===e675πi=cos 675π+isin 675π=-1,故B正确;对于C,由eix=cos x+isin x,e-ix=cos (-x)+isin(-x)=cos x-isin x,所以eix+e-ix=2cos x,得出|eix+e-ix|=|2cos x|≤2,故C正确;
对于D,由C分析得eix-e-ix=2isin x,推不出-2≤eix-e-ix≤2,故D错误.
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