§复数的几何意义及三角形式

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复数的三角形式(课件)高一数学(苏教版2019必修第二册)

复数的三角形式(课件)高一数学(苏教版2019必修第二册)
过来,复数的模与辐角主值可以唯一确定这个复数。
由此可以得到
两个非零的复数相等,当且仅当它们的模与辐角主值分别相等。
探究新知
核心知识点:一
复数的三角形式的概念
复数z=0在复平面内与原点O(0,0)对应,向量是零向量,这时复数的模为0,
辐角是任意的。
由任意角三角函数的定义知道:




设复数z=a+bi(z≠0)的辐角为θ,则cosθ= ,sinθ= , 其中r= + 。



的模r1变为原来的r2倍,从而得到一个新的
向量
O
Z1
x
探究新知
核心知识点:二
复数乘除法运算的三角表示
所对应的复数r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]即
为z1z1,这就是复数乘法的几何意义。
y
Z
当z2≠0时,
+
Z(a,b)和平面向量之间存在着一一对应的关系。
如图,以x轴的非负半轴为始边、向量所在
y
的射线(起点是原点O)为终边的角θ叫作复数
b

z=a+bi的辐角。例如, 就是复数z=1+i的一个


辐角,而 +2kπ(k∈Z)也都是复数z=1+i的

辐角。
Z:a+bi
θ
O
a
x
探究新知
核心知识点:一




,故( − ) =
因此,这个复数的模为2,辐角为 +2k(k∈Z).


重点探究
探究三




求复数2(cos -isin )的模与辐角。

复数的三角形式

复数的三角形式

例 1、计算:
① 2 (cos +isin ) 3 (cos +isin ) 12 12 6 6
②3(cos75º+isin75º) 3 (cos15º+isin15º) ③(cos3A+isin3A) (cos2A-isin2A)
4 4 5 5 ④4(cos +isin )÷2(cos +isin ) 3 3 6 6
3 arg z 2 , 6、复数 z=a(1+2i)+(1-i),如果|z|>2 并且 2
求实数 a 的取值范围
则 M∩N 所围成的复平面是上的区域的面积是( (A) )
4
(B)
2
(C)
3 4
(D)
3、设 a∈(-1,0),复数 cos(arcsina)+isin(arcsina)的辐角主值为( ) (A) arcsina (B)2 + arcsina (C) -arcsina (D) + arcsina 4、复数 1+cos200º+isin200º的辐角主值为( ) (A) 200º (B) -100º (C) 100º (D) 280º
定理的推广:设 zn=rn(cos n+isin n),其中 rn≥0 于是:z1z2z3„zn=r1r2r3„rn[cos( 1+ 2+ 3+„+ n) +isin( 1+ 2+ 3+„+ n)]
复数乘法的几何意义:
⑴两个复数 z1、z2 相乘时,可以先画出分别与 z1、z2 对应的 向量 OZ1 、 OZ 2 ,然后把向量 OZ 2 按逆时针方向旋转 1 再把模变为原来的 r1 倍,所得的向量 OZ 就表示积 z1z2. 特征:旋转+伸缩变换 ⑵向量的旋转与伸缩可以转化为两个复数的乘积.

复数的三角形式及几何意义

复数的三角形式及几何意义

复数的三角形式及几何意义本节介绍复数的几何形式与三角形式,它们展示了复数的复平面的几何意义.通过复数的三角形式及运算,我们可以看到复数相乘(除)所对应的便是几何旋转.同时,复数的三角形式还可以有效地链接三角恒等变换,解决一些三角恒等式的计算,因此,本节内容也是强基或联赛中重点考察的对象.一.基础理论1.三角形式.复数bi a z +=(R b a ∈,)与复平面上的点),(b a Z 是一一对应的,点),(b a Z 和向量→OZ 于是一一对应的.向量→OZ 的模长称为复数bi a z +=的模||z ,即满足:22||b a z +=.进一步,复数yi x z +=在复平面内对应的点为),(y x Z .我们把向量OZ 与x 轴正方向形成的角叫做复数yi x z +=的辐角,记为Argz .取值在)2,0[π的辐角称为辐角主值,用z arg 来表示.对于非零复数,它的辐角主值是唯一的(复数0的辐角是任意的).显然,若z arg =θ,则22sin yx y +=θ,22cos yx x +=θ,于是就可进一步得到复数的三角形式:设||OZ r =,θ为辐角,那么点P 点的坐标就可以记为)sin ,cos (θθr r ,)sin (cos θθi r z +=.2.幅角的性质.显然,若记22y x r +=则复数yi x z +=的主幅角可以表示为反三角函数的形式:xy r x r y z arctan arccos arcsinarg ====θ3.指数形式.由欧拉公式:θθθsin cos i ei +=可得到复数的指数形式:θθθi re i r z =+=)sin (cos .4.三角形式的基本运算.对于复数代数形式的加减乘除运算,属于高考数学的内容之一,这部分相对简单,此处就不再列举.我们这里重点需要强调的是复数的三角形式及运算.)sin (cos 1111θθi r z +=)sin (cos 2222θθi r z +=(1)乘法)]sin()[cos()sin )(cos sin (cos 21212122112121θθθθθθθθ+++=++=i r r i i r r z z .进一步可得:||||||2121z z z z ⋅=,2121arg arg arg z z z z +=或π2arg arg arg 2121-+=z z z z .几何意义:模翻倍,角度逆时针旋转.(可以看到,复数乘法从几何意义上讲便是旋转,这是复数的一个重要价值.)进一步,可得乘方的运算公式:设)sin (cos θθi r z +=,则)sin (cos θθn i n r z nn+=(棣莫弗定理)(2)除法)]sin()[cos(21212121θθθθ-+-=i r r z z .几何意义:模折倍,角度顺时针旋转(实则为夹角,可正可负),即||||||2121z z z z =,2121arg arg arg z z z z -=或π2arg arg arg 2121+-=z z z z.(3)开方设)sin (cos θθi r z +=,则2sin 2(cosnk i n k r z n n πθπθ+++=(1,,2,1,0-=n k ).例如,222sin 222cos 2sin 2cos ππππππk i k i i +++=+=.可以看到,复数的n 次方根是n 个复数,它们的模都等于这个复数的模的n 次算术根,它们的幅角分别等于这个复数的幅角与π2的1,,1,0-⋅⋅⋅n 倍的和的n 分之一.5.复数的几何曲线(1)满足||||21z z z z -=-的复数z 所对应的点的轨迹为线段21Z Z 的中垂线;(2)满足r z z =-||1的复数z 所对应的点的轨迹为以1Z 为圆心,半径为r 的圆;(3)满足)2|(|,2||||2121a Z Z a z z z z <=-+-的复数z 所对应的点的轨迹为以21,Z Z 为椭圆,长轴长为a 2的椭圆.二.典例分析例1.计算下列各式的值.(1)312⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭;(2)312⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭.解析:利用复数的三角形式可得:(1)33122cos sin cos2sin212233i i ππππ⎛⎫⎛⎫-=+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)33144cos sin cos4sin41233i ππππ⎛⎫⎛⎫-=+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.点评:上述两个值是三次方程的两个单位根,其有重要的应用.例2.已知复数z 满足2240z z ++=,且arg ,2z ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则z 的三角形式为__________.解析:由2240z z ++=可得,()213z +=-,所以11z z +=⇒=-,又arg ,2z ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以1z =-.因为2z ==,所以122z ⎛⎫=-=⎪ ⎪⎝⎭222cos sin 33i ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.故答案为:222cos sin 33i ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.例3.设11z i =+,22z i =+,33z i =+,则123arg()z z z -等于A.6πB.3πC.23πD.56π解析:由于()()()12312310z z z ii i i =+++=,∴()123arg z z z -()5arg 106i π=-=.选D.例4.(2020清华强基计划)求=++)31arcsin 103arccos1sin(arctan __________.解析:令i z i z i z +=+=+=2,3,1321,由于)arg(arg arg arg 321321z z z z z z =++,且根据复数的定义:=++31arcsin 103arccos1arctan 321arg arg arg z z z ++.另一方面:i z z z 10321=,故2)arg(321π=z z z ,则2)arg(arg arg arg 321321π==++z z z z z z ,综上,131arcsin 103arccos1sin(arctan =++.练习1.化简12arcsin 23-=______.解析:令11z =,22i z =,则有()2121211arg arg arg22z z z z +=()()1arg 42i 2⎡⎤=-+⎣⎦()13πarg 18i 24=-=.从而,12πarcsin234-=.下面我们再看复数的几何意义相关问题.例5.(2019上海竞赛)设复数z 满足4|3||3|=++-z z ,则||i z +的最大值为______.解析:显然,复数yi x z +=所对应的点的轨迹为方程为13422=+y x ,故求||i z +的最大值等价于求22)1(++y x 的最大值.利用椭圆的参数方程可求最大值为334.例6.(2020清华强基)设复数z 满足3|73|=-i z ,则iz z z +-+-1222的()A.最大值为38 B.最大值为37 C.最小值为34 D.最小值为32解析:由3|73|=-i z 可得:1|37|=-i z ,则z 是以)37,0(i 为圆心,1为半径的圆.另一方面,|1|1222i z iz z z --=+-+-,根据几何意义可知:]38,32[|1|∈--i z .练习2.(2019中科大自主招生)若复数z 满足11+-z z 是纯虚数,则|3|2++z z 的最小值为__.答案:333.练习3.若复数z 满足1||=z ,则|))((|i z i z +-的最大值为______.答案:2练习4.若复数z 满足4|3||3|=++-z z ,则||i z +的最大值为______.答案:334练习5.(2020高联A 卷)设z 为复数.若2z z i--为实数(i 为虚数单位),则|3|z +的最小值为______.解析:设(,)z a bi a b =+∈R ,由条件知22222(2)i (2)(1)22Im Im 0i (1)i (1)(1)z a b a b ab a b z a b a b a b ⎛⎫--+---++-⎛⎫==== ⎪ -+-+-+-⎝⎭⎝⎭,故22a b +=.从而|3||(3)2|5z a b +=≥++=,即|3|z +≥.当2,2a b =-=时,|3|z +练习6.(2016山东预赛)=+++651arcsin 501arcsin 261arcsin 101arcsin_______.答案:4π.。

复数的几何意义与三角形式

复数的几何意义与三角形式

复数的几何意义与三角形式复数是数学中重要的概念,它包含了一个实部和一个虚部,可以表示为$a+bi$,其中$a$是实部,$b$是虚部,$i$是虚数单位,满足$i^2=-1$。

复数的几何意义是指将复数表示在复平面上的点。

复平面是一个平面直角坐标系,实轴表示实部,虚轴表示虚部。

复数$a+bi$在复平面上的位置可以由其实部和虚部决定。

例如,复数$3+4i$在复平面上的位置是实轴上3的位置,再向上移动4个单位。

使用复数的三角形式可以更方便地表示复数在复平面上的位置。

复数$a+bi$的三角形式可以表示为$r(\cos\theta+i\sin\theta)$,其中$r$是复数的模长,表示复数到原点的距离,$\theta$是复数的辐角,表示复数与实轴的夹角。

这种表示方法的优势在于可以使用三角函数来直接计算复数的运算,更加简洁和直观。

在三角形式中,可以使用指数形式进一步简化复数的运算。

根据欧拉公式,$e^{i\theta}=\cos\theta+i\sin\theta$,将三角形式中的$\cos\theta$和$\sin\theta$替换为指数形式可以得到$r \cdote^{i\theta}$。

这种形式方便了复数的乘法和幂运算。

例如,两个复数$r_1 \cdot e^{i\theta_1}$和$r_2 \cdot e^{i\theta_2}$的乘积可以表示为$r_1r_2 \cdot e^{i(\theta_1+\theta_2)}$,两个复数的幂可以表示为$(r \cdot e^{i\theta})^n=r^n \cdot e^{in\theta}$。

复数的几何意义在很多数学和工程应用中都非常重要。

首先,复数可以用来表示平面上的向量。

向量有大小和方向,复数的实部可以表示向量的大小,复数的虚部可以表示向量与实轴的夹角。

复数在向量运算中具有很好的性质,可以方便地进行加法、减法、乘法和除法。

其次,复数的几何意义在电路分析中扮演了重要角色。

第17讲 复数的三角形式(讲义)解析版

第17讲 复数的三角形式(讲义)解析版

第17讲 复数的三角形式知识梳理1.复数的三角表示式及复数的辐角和辐角主值一般地,如果非零复数z =a +b i(a ,b ∈R )在复平面内对应点Z (a ,b ),且r 为向量OZ →的模,θ是以x 轴正半轴为始边、射线OZ 为终边的一个角,则r =|z |根据任意角余弦、正弦的定义可知cos θ=a r ,sin θ=b r.因此a =r cos θ,b =r sin θ,从而z =a +b i =(r cos θ)+(r sin θ)i =r (cos θ+isin θ), 上式的右边称为非零复数z =a +b i 的三角形式(对应地,a +b i 称为复数的代数形式),其中的θ称为z 的辐角.显然,任何一个非零复数z 的辐角都有无穷多个,而且任意两个辐角之间都相差2π的整数倍.特别地,在[0,2π)内的辐角称为z 的辐角主值,记作arg z 2.复数三角形式的乘、除运算若复数z 1=r 1(cos θ1+isin θ1),z 2=r 2(cos θ2+isin θ2),且z 1≠z 2,则 (1)z 1z 2=r 1(cos θ1+isin θ1)×r 2(cos θ2+isin θ2) =r 1r 2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]. (2)z 1z 2=r 1r 2[cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)].(3)[r (cos θ+isin θ)]n=r n[cos(n θ)+isin(n θ)].例题解析1.代数形式化为三角形式例1.(2021·浙江高一单元测试)把下列复数的代数形式化成三角形式.(1)3-;(2.【答案】(1)11113cos isin 66ππ+⎫-=⎪⎭(277cos isin 244ππ⎛⎫=⎝+⎪⎭【分析】(1)先根据模公式r =求出模来,再根据其对应的点是(3,在第四象限,求出()11arg 36π=,最后写成三角形式.(2)先根据模公式r =求出模来,再根据其对应的点是在第四象限,求出)7arg4π=,最后写成三角形式.【详解】(1)r ==因为与3-对应的点在第四象限,所以()11arg 36π-=,所以11113cos isin 66ππ+⎫-=⎪⎭.(2)2r ==.对应的点在第四象限,所以)7arg4π=,77cosisin 244ππ⎛⎫= ⎝+⎪⎭. 【点睛】本题主要考查了复数的代数形式与三角形式的转化,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于基础题. 【巩固训练】1.(202012i +化成三角形式,正确的是( ) A .cossin33i ππ+B .cossin66i ππ+C .22cos sin 33i ππ+ D .1111cos sin 66i ππ+ 【答案】B【分析】直接根据特殊角的三角函数值计算可得;【详解】解: 因为cos6π=1sin 62π=1cos sin 266i i ππ+=+ 故选:B【点睛】本题考查复数的基本概念,考查了复数的三角形式,属于基础题.2.(2020·全国高一课时练习)复数1-+的三角形式是 A .222cossin 33i ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭ B .552cossin 66i ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭ C .552cossin 33i ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭D .11112cossin 66i ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭【答案】A【分析】根据复数的三角形公式(cos sin )z r i θθ=+求解或利用定义直接求解即可.【详解】解法一:设复数的三角形式为(cos sin )z r i θθ=+,则2r ==,tan θ=,可取2arg 3z πθ==,从而复数1-+的三角形式为222cos sin 33i ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.解法二:1⎡⎤-=12222cos sin 2233i ππ⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故选:A【点睛】本题主要考查了复数的三角形式,属于基础题.3.(2020·全国高一课时练习)复数1z i =-(i 为虚数单位)的三角形式为( )A .45cos 45)z i ︒︒=-B .45isin 45)z ︒︒=-C .45)sin(45)]z i ︒︒=---D .45)+sin(45)]z i ︒︒=--【答案】D【分析】复数的三角形式是()cos sin z r i θθ=+,根据复数和诱导公式化简,化为复数的三角形式,再结合答案选择.【详解】解:依题意得r ==复数1z i =-对应的点在第四象限,且cos θ=,因此,arg 315z ︒=,结合选项知D 正确, 故选:D.【点睛】本题考查了复数的代数形式和三角形式的转化,主要利用诱导公式化简,注意两种形式的标准形式,式子中各个位置的符号,以及三角函数值的符号.总结规律: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.提醒: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.2.三角形式化为代数形式例1.(2020·全国高一课时练习)“复数12,z z 的模与辐角分别相等”是“12z z =”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【分析】要对充分性和必要性进行判断,注意辐角可以相差2π的整数倍即可. 【详解】当复数12,z z 的模与辐角分别相等时,一定有12z z =,充分性成立;但当12z z =时,1z 与2z 的辐角可以相等,也可以相差2π的整数倍,必要性不成立.综上,“复数12,z z 的模与辐角分别相等”是“12z z =”的充分不必要条件.故选:A.【点睛】本题考查对复数三角形式的认知,要注意辐角是不唯一的.例2.(2020·河北冀州中学(衡水市冀州区第一中学)高三月考)任意复数z a bi =+(,a b ∈R ,i 为虚数单位)都可以()cos sin z r i θθ=+的形式,其中)0r θπ=≤<该形式为复数的三角形式,其中θ称为复数的辐角主值.若复数z =,则z 的辐角主值为( )A .6π B .3π C .23π D .56π 【答案】D【分析】把复数代为代数形式再化为三角形式后可得辐角主值.【详解】2155cos sin42266i z i i ππ-====-+=+,所以辐角主值为56π. 故选:D .例3.(2020·全国高一课时练习)已知复数z 1cos sin1212i ππ⎫+⎪⎭,z 2cossin66i ππ⎫+⎪⎭,则z 1z 2的代数形式是( )A cossin44i ππ⎫+⎪⎭B cossin1212i ππ⎫+⎪⎭C D 【答案】D【分析】利用复数三角形式的乘法法则,计算即可得解.【详解】12cos sin cos sin 121266z z i i ππππ⎫⎫=++⎪⎪⎭⎭[cos()s in()]112626i ππππ=+++44cossin )i ππ=+=故选:D.【点睛】本题考查了复数三角形式的乘法法则,意在考查学生的计算能力,是基础题. 例4.(2020·全国高一课时练习)复数55sin cos 1818z i ππ=-+的辐角主值为 A .518π B .169πC .29π D .79π 【答案】D【分析】化简55sincos 1818z i ππ=-+利用诱导公式化成标准形式再判断即可. 【详解】5577sin cos cos sin 181899z i i ππππ=-+=+,故复数z 的辐角主值为79π.故选:D【点睛】本题主要考查了复数的辐角主值的辨析,属于基础题.例5.(2020·全国高三专题练习)分别指出下列复数的模和辐角的主值,并将复数表示成代数形式. (1)4(cos sin )66i ππ+; (2)2(cossin )33i ππ- 【分析】(1)复数4(cossin )66i ππ+为复数的三角形式,再写出其模和辐角的主值,然后再转化为(),a bi a b R +∈的形式;(2)先把复数2cossin33i ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭,转化为三角形式552cossin 33i ππ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦,再写出其模和辐角的主值,然后再转化为(),a bi a b R +∈的形式; 【详解】(1)复数4(cossin )66i ππ+模r =4,辐角的主值为θ=6π.4(cossin )66i ππ+4cos 4sin 66i ππ=+1442i =+⨯2i =. (2)2cossin33i ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭2cos 2sin 233i ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦552cos sin 33i ππ⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦,复数的模为2,辐角的主值为θ=53π,2cos sin33i ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭552cos 2sin 33i ππ=+12222i ⎛⎫=⨯+⨯- ⎪ ⎪⎝⎭1=. 【巩固训练】1.(2020·全国高一课时练习)下列复数是不是三角形式?如果不是,把它们表示成三角形式. (1)442cos sin 55i ππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭; (2)33sincos 55i ππ+. 【答案】(1)不是,992cossin 55i ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭(2)不是,cos sin 1010i ππ⎛⎫⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【分析】(1)根据复数的三角形式的定义,结合题意,本题中模是负数,显然不是三角形式,需要借助诱导公式化简;(2)根据复数的三角形式的定义,显然不是复数,借助诱导公式化简即可. 【详解】(1)不是.44442cos sin2cos sin 5555i i ππππ⎛⎫⎛⎫-+=--= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭44992cos sin 2cos sin 5555i i ππππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=+ ⎪⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ (2)不是.3333sincos cos sin cos sin 5525251010i i i ππππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+-=-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 【点睛】本题考查复数的三角形式的辨识,以及化简复数为三角形式的能力,需要注意合理利用诱导公式.总结规律:复数的三角形式z =rcos 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.复数三角形式的乘、除运算例1.(2020·全国高一课时练习)计算:(1)771333cos sin cos sin 44222i i ππππ⎛⎫⎛⎫+÷+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)1222cos sin 233i i ππ⎛⎫÷+ ⎪⎝⎭. 【答案】(1)3232i ;(2)32i【分析】直接根据复数代数形式的乘法与除法运算法则计算可得; 【详解】解:(1)771333cossin cos sin 44222i i ππππ⎛⎫⎛⎫+÷+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭2232i ⎫⎛⎫=÷-⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ 226323222i i ⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭(2)1222cos sin 233i i ππ⎛⎫÷+ ⎪⎝⎭113222i ⎛⎫=÷-+ ⎪ ⎪⎝⎭1422ii⎛⎫-⎪===⎝⎭⎝⎭⎝⎭【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查计算能力,属于基础题.【巩固训练】2.计算:(1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫cosπ3+isinπ32;(2)2(cos 75°+isin 75°)×⎝⎛⎭⎪⎫12-12i;(3)⎝⎛⎭⎪⎫-12+32i÷⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫cosπ3+isinπ3.[解] (1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫cosπ3+isinπ32=(2)2⎝⎛⎭⎪⎫cos23π+isin23π=2⎝⎛⎭⎪⎫-12+32i=-1+3i.(2)12-12i=22⎝⎛⎭⎪⎫22-22i=22⎝⎛⎭⎪⎫cos74π+isin74π,所以2(cos 75°+isin 75°)×⎝⎛⎭⎪⎫12-12i=2⎝⎛⎭⎪⎫cos512π+isin512π×⎣⎢⎡⎦⎥⎤22⎝⎛⎭⎪⎫cos74π+isin74π=2×22⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos⎝⎛⎭⎪⎫512π+74π+isin⎝⎛⎭⎪⎫512π+74π=cos2612π+isin2612π=cosπ6+isinπ6=32+12i.(3)因为-12+32i=cos23π+isin23π,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+32i ÷⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π3+isin π3=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 23π+isin 23π÷⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π3+isin π3=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π-π3+isin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π-π3=12⎝⎛⎭⎪⎫cos π3+isin π3=14+34i. 总结规律:1.乘法法则:模相乘,辐角相加. 2.除法法则:模相除,辐角相减.3.复数的n 次幂,等于模的n 次幂,辐角为n 倍.4.复数三角形式乘、除运算的几何意义例1.(2020·全国高三二模(文))在复平面内,O 为坐标原点,复数z 对应的点为()1,0Z ,将向量OZ 按逆时针方向旋转30得到OZ ',则OZ '对应的复数z '为( )A .122i + B .122i + C .122i - D .122- 【答案】A【分析】设z a bi '=+,根据三角函数的定义可求得a 、b 的值,进而可得出复数z '的值.【详解】设z a bi '=+,由题意知,3cos302a ==1sin 302b ==,所以12z i '=+,故选:A .【点睛】本题考查复数的求解,考查了三角函数定义的应用,考查计算能力,属于基础题.例2.(2020·全国高一课时练习)将复数1对应的向量ON 绕原点按顺时针方向旋转2π,得到的向量为1ON ,那么1ON 对应的复数是A i -B iC .iD .i +【答案】A【分析】先将复数1+写成三角形式,再根据三角形式的运算法则求解即可.【详解】复数1的三角形式是2cossin33i ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,向量1ON 对应的复数是2cos sin 332cos sin 66cos sin 22i i i ππππππ⎛⎫+ ⎪⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎝⎭=-+-= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦+故选:A【点睛】本题主要考查了复数三角形式的运用,属于基础题.例3.(2020·全国高一课时练习)将复数1i +对应的向量OM 绕原点按逆时针方向旋转4π,得到的向量为1OM ,那么1OM 对应的复数是 A .2i BC.22+ D【答案】B【分析】根据复数的三角形式运算求解即可. 【详解】复数1i +cossin44i ππ⎫+⎪⎭,向量1OM 对应的复数cos sin cos sin 4444i ππππ⎫⎛⎫+⨯+⎪ ⎪⎭⎝⎭cos sin 22i ππ⎫=+=⎪⎭故选:B【点睛】本题主要考查了复数的三角形式运算,属于基础题.例4.(2020·全国高一课时练习)在复平面内,把与复数22i -+对应的向量绕原点O 按逆时针方向旋转75︒,求与所得向量对应的复数(用代数形式表示).【答案】【分析】根据三角形式的复数乘法意义,应用乘法法则,计算即可. 【详解】与所得向量对应的复数为()()22cos75sin75i i -+⨯︒+︒)()cos135sin135cos75sin 75i i =︒+︒⨯︒+︒()()cos 13575sin 13575i =︒+︒+︒+︒⎤⎦)cos210sin 210i =︒+︒=12i ⎫-⎪⎪⎭=.【点睛】本题考查复数三角形式乘法的意义,属基础题.例5.(2020·全国高一课时练习)在复平面内,设O 为坐标原点,点,A B 所对应的复数分别为12,z z ,且12,z z 的辐角主值分别为,αβ,模长均为1.若AOB 的重心G 对应的复数为11315i +,求()tan αβ+. 【答案】512【分析】根据题意,写出复数的三角形式,由重心坐标的计算公式,可得重心对应的复数的形式,结合题目已知条件,即可求解.【详解】由题意,可知12cos sin ,cos sin z i z i ααββ=+=+.∵AOB 的重心G 对应的复数为11315i +, ∴12113315z z i +=+,即cos cos 11sin sin 5αβαβ+=⎧⎪⎨+=⎪⎩, ∴2cos cos 12212sin cos 225αβαβαβαβ+-⎧=⎪⎪⎨+-⎪=⎪⎩, ∴1tan 25αβ+=, ∴()22tan 52tan 121tan 2αβαβαβ++==+-. 【点睛】本题综合考查复数的三角形式的理解和认知,属三角形式中的中档题.注意本题中还涉及和差化积公式.例6.(2020·全国高一课时练习)设复数12sin cos 42z i ππθθθ⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭在复平面上对应向量1OZ ,将向量1OZ 绕原点O 按顺时针方向旋转34π后得到向量2OZ ,2OZ 对应复数()2cos isin z r ϕϕ=+,则tan ϕ=( )A .2tan 12tan 1θθ+-B .2tan 12tan 1θθ-+C .12tan 1θ+D .12tan 1θ- 【答案】A【分析】先把复数1z 化为三角形式,再根据题中的条件求出复数2z ,利用复数相等的条件得到sin ϕ和cos ϕ的值,求出tan ϕ.【详解】因为1z ==所以1z ⎫=,设cos β=sin β=,0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 则cos tan 2sin θβθ=,23355cos sin cos +sin +4444z i i ππππββββ⎤⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎥⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎦⎦即r =5cos cos 4πϕβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,5sin sin 4πϕβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 故5sin 54tan tan tan 544cos 4πβππϕββπβ⎛⎫+ ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭==+=+ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭+ ⎪⎝⎭ cos 11tan 2tan 12sin cos 1tan 2tan 112sin θβθθθβθθ+++===---. 故选:A.【点睛】本题考查复数的几何意义及复数的综合运算,较难. 解答时要注意将1z 、2z 化为三角形式然后再计算.【巩固训练】1.(2020·全国高一课时练习)在复平面内,把与复数4+对应的向量绕原点O 按顺时针方向旋转15︒,求与所得向量对应的复数(用代数形式表示).【答案】+【分析】根据复数除法的意义,进行计算即可.【详解】与所得向量对应的复数为()()4cos15sin15i +÷︒+︒()()8cos60sin60cos15sin15i i =︒+︒÷︒+︒()()8cos 6015sin 6015i =︒-︒+︒-︒⎡⎤⎣⎦()8cos45sin 45i =︒+︒22822i ⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭ 4242i =+.【点睛】本题考查复数的除法的意义,属基础题.2.(2020·全国高一课时练习)在复平面内,把与复数i -对应的向量绕原点O 按逆时针方向旋转45°,所得向量对应的复数为z ,求复数z (用代数形式表示). 【答案】22i 22z =- 【分析】把与复数i -对应的向量绕原点O 按逆时针方向旋转45°得到()()cos45isin 45i =︒+︒⨯-z ,再把三角形式转化为代数形式运算,整理为a bi + 的形式.【详解】由题意得()()()22cos 45isin 45i i i 22z⎛⎫=︒+︒⨯-=+⨯- ⎪ ⎪⎝⎭22i 22=-. 【点睛】本题主要考查了复数的代数形式与三角形式的转化及其运算,还考查了运算求解的能力,属于基础题.总结规律:两个复数z 1,z 2相乘时,先分别画出与z 1,z 2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r 2倍,得到向量,表示的复数就是积z 1z 2.5.三角形式下复数的乘方与开方【巩固训练】1.(2020·全国)复数()()452213i i +-=( )A .13iB .13i -+C .13iD .13i --【答案】B【分析】由复数的三角形式得22cos sin 44i i ππ+=+),1=2(cos sin )33i ππ-,代入运算可得选项.【详解】22cos sin 44i i ππ+=+),故46(22)2(cos sin )i i ππ+=+=62-,1=2(cos sin )33i ππ-,故5555(1)2cos sin 33i ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,46512222552(cos sin )33i ππ⎛⎫-- ⎪-===-⎝⎭⎝⎭12()12=--=-+. 故选:B.【点睛】本题考查复数的三角形式的运算,属于基础题.2.(2020·全国高一课时练习)计算下列各式:(1)()5cos36sin 36i -︒+︒; (2)4 2cos isin 33ππ-⎡⎤⎛⎫+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦. 【答案】(1)1-;(2)13232i -+ 【分析】根据复数的乘方及乘法法则计算可得;【详解】解:(1)()5cos36sin 36i -︒+︒()5111cos180sin180cos36sin 36i i ===-︒+︒︒+︒ (2)4 2cos isin 33ππ-⎡⎤⎛⎫+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ 412cos isin 33ππ=⎡⎤⎛⎫+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ 14 16cos isin 334ππ=⎛⎫+ ⎪⎝⎭=⎝⎭12⎛⎫- ⎪=⎝⎭⎝⎭132=-+ 【点睛】本题考查复数代数形式的乘方运算及除法运算,属于中档题.3.(2020.【答案】8-+【分析】根据复数三角形式的乘方运算及代数形式的乘法运算法则计算可得;【详解】解51322i ⎫⎪=532sin cos i ππ⎛⎫+ ⎪=5532sin cos i ππ⎛⎫+ ⎪=13222i ⎛⎫-+ ⎪=)132228i i ⎛⎫-+ ⎪==-+ 【点睛】本题考查复数三角形式的乘方运算及代数形式的除法运算,属于基础题.反思总结:知识:(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主值分别相等.方法:两个复数三角形式乘法的法则可简记为:模相乘,辐角相加,并且可以作以下推广;(1)有限个复数相乘,结论亦成立.即z1·z2…z n=r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)…r n(cos θn+isin θn)=r1·r2…r n[cos(θ1+θ2+…+θn)+isin(θ1+θ2+…+θn)].(2)当z1=z2=…=z n=z时,即r1=r2=…=r n=r,θ1=θ2=…=θn=θ,有z n=[r(cos θ+isin θ)]n=r n[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.。

数学第四册(综高)17.3.2复数的几何意义及三角形式

数学第四册(综高)17.3.2复数的几何意义及三角形式

§17.3.2 复数的几何意义及三角形式教学目标:掌握复数的三角形式,会进行复数代数形式与三角形式间的互化。

教学重点:三角形式特征及各种形式的互化。

教学难点:辐角主值,复数代数式、三角形式间互化,非标准式化为标准式。

新课讲授:一、探究有了复数的模和辐角,我们可以用另一种形式来表示复数。

若设复数z= a+bi ≠0,其模|Z|=r ,辐角为θ,试用r, θ表示复数z 的实部a 和虚部b 。

二、知识链接复数z= a+bi ≠0,其模|z|=r ,辐角为θ,复数的三角形式:z=r(cos θ+isin θ)(1)复数的模r=22b a +≥0;(2)辐角θ可以是辐角主值,也可以是一般辐角; (3)三角形式与代数形式的关系:a=rcos θb=rsin θ练习1.判断下列复数形式是否为三角形式?为什么?(1)2(cos300+isin300)(2)-(cos600+isin600)(3) 2(cos300+isin600)(4) cos 6π-isin 6π(5) 5[cos (-500)+isin (-600)]三、典型例题例1、指出下列复数的模和辐角:(1) cos 6π+isin 6π(2) 2(cos750+isin750)(3)π(cos100—isin100)思考交流下列各式是复数的三角形式吗?为什么?(1)5(sin2+icos2)(2)3(cos3—isin3)(3)-5(cos3+isin3)练习2.指出下列复数的模和辐角;(1) 2(cos300—isin300)(2) -2(cos600+isin600)(3) 2(-cos300+isin600)例2、指出下列复数的代数形式化为三角形式:(1) z=5 (2) z=1+i(3) z=-2+2i (4) z=-2i练习3.指出下列复数的代数形式化为三角形式(1) -i(2) -2-2i(3)—21+23I备注思考交流:1.复数0的三角形式是什么?2.非零实数的三角形式是什么?3.纯虚数的三角形式是什么?例3、将下列复数的三角形式化为代数形式:(1) z1= 2(cos6π+isin6π)(2) z2=6(cos060+isin060)练习4.将下列复数的三角形式与代数形式互化(1)z1= 4(cos611π+isin611π)(2) z2=8(cos0600+isin0600)(3) z3=-21-23i课内练习:P74练习1、2、3 备注四、小结五、课外作业P75习题4、5。

复数的三角形式及运算通用课件

复数的三角形式及运算通用课件

加法运算实例
例如, $z_1=3(cosfrac{pi}{3}+isinfrac{pi}{3})$和 $z_2=4(cosfrac{pi}{4}+isinfrac{pi}{4})$的 和为 $z_1+z_2=7(cos(frac{pi}{3}+frac{pi}{4})+ isin(frac{pi}{3}+frac{pi}{4}))$。
幅角的取值范围
幅角的取值范围是[0, 2π),并且对于 任意非实数z,其幅角是唯一的。
共轭复数的性质
共轭复数的定义
如果复数z=a+bi,那么它的共轭复数是z*=a-bi。
共轭复数的性质
共轭复数的模相等,即|z|=|z*|=sqrt(a^2+b^2)。
04
复数三角形式的实际应用
在电路分析中的应用
theta_1} + r_2^n e^{i n theta_2}$
应用
03
幂运算性质在解决复数幂运算问题中非常有用,如求解复数方
程、计算复数幂级数等。
THANKS
感谢观看
复数三角形式的加法和减法运算
加法运算规则
根据复数三角形式的定义,两个复数 $z_1=r_1(costheta_1+isintheta_1)$和 $z_2=r_2(costheta_2+isintheta_2)$的和 为 $z_1+z_2=r_1(costheta_1+isintheta_1)+ r_2(costheta_2+isintheta_2)$。
VS
除法运算实例
例如, $z_1=3(cosfrac{pi}{3}+isinfrac{pi}{3})$ 和 $z_2=4(cosfrac{pi}{4}+isinfrac{pi}{4})$ 的商为$frac{z_1}{z_2}=frac{3}{4}(cos(frac{7pi}{12})+isin(-frac{7pi}{12}))$。

7.3复数的三角表示课件——高中数学人教A版必修第二册

7.3复数的三角表示课件——高中数学人教A版必修第二册

5

32
cos
5
6
isin 5
6
1 3i
2
cos
3
i sin
3
2
cos
3
isin
3
=16
cos
2
isin
2
=16i.
方法

利用ω=- 1 +
2
3 i的性质
2

设ω=-
1 2
+
3 i,则ω2
2
= - 1 - 3 i.
22

3
+i = -
2i
1 2
3 2
i
= -2i ω , 1+
训练题6
已知 复数z1=-2+i 对应 的点为P1,z2=-3+4i 对应 的点为P2,
把向量 P1P2 绕P1点按顺时针方向旋转
2
后,得到向量 P1P ,求
向量 P1P 和点P对应的复数分别是什么.
6 解:由题意知向量 P1P2 对应的复数是z2-z1=(-3+4i)(-2+i)=-1+3i.再由复数乘法的几何意义得,向量 P1P 对
4.复数相等
两个非零复数相等当且仅当它们的模与辐角主值分别相 等
二.复数乘、除运算的三角表示及其几何意义
1.复数三角情势的乘法法则
公式 r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)= r1r2[cos (θ1 +θ2)+isin(θ1+θ2)] , 这就是说,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.

复数复数的三角表示pptx

复数复数的三角表示pptx
阻抗匹配
在交流电路中,通过使用复数三角 表示,可以更容易地计算出负载和 源之间的阻抗匹配,从而提高电路 的性能。
在信号处理中的应用
信号调制
在信号处理中,可以使用复数三角表示来调制信号,例如使用正 弦和余弦波来调制信号,以实现更高效的信号传输。
滤波器设计
通过使用复数三角表示,可以设计出更精确的滤波器,从而更好 地过滤噪声和干扰。
对复数三角表示的总结
复数三角表示的背景
复数是一种扩展实数系统的数,它包括实数和虚数。三角表示是一种将复数表示为三角函数的形式。
复数三角表示的优点
三角表示具有一些优点,例如它可以方便地表示复数的领域中的应用价值。
复数三角表示的公式和定理
复数三角表示主要包括正弦、余弦和正切等三角函数。这些函数可以用欧拉公式和复数的乘法、加法运算进行表示。此外 ,还有一些关于复数三角表示的基本定理和公式,例如棣美弗定理和欧拉公式。
02
03
纠缠态描述
在量子力学中,纠缠态是一种重要的 概念。通过使用复数三角表示,可以 更容易地描述纠缠态的性质和演化。
04
复数三角表示的进一步讨 论
复数的指数表示
定义
复数z的指数表示形式为z=r(cosθ+i sinθ),其中r为z的模,θ为z 的辐角。
性质
指数表示形式具有旋转不变性,即若z=r(cosθ+i sinθ),则z的旋 转不变量为arg(z)。
频谱分析
在信号处理中,频谱分析是一个重要的技术。通过使用复数三角表 示,可以将信号转换为频域表示,从而更容易地分析信号的频率成 分。
在量子力学中的应用
量子态描述
在量子力学中,可以使用复数三角表示来描述量子态, 例如使用波函数来描述粒子的状态。

第五章 复数 知识点总结梳理-2023-2024学年高一下学期数学北师大版(2019)必修第二册

第五章  复数 知识点总结梳理-2023-2024学年高一下学期数学北师大版(2019)必修第二册

2019新教材北师大版数学必修第二册第五章知识点清单目录第五章复数§1 复数的概念及其几何意义§2 复数的四则运算§3 复数的三角表示第五章复数§1 复数的概念及其几何意义一、复数的有关概念1. 我们通过定义i2=-1引进一个新数i,来扩充数的范围,其中i叫作虚数单位.形如a+bi(其中a,b∈R)的数叫作复数,通常用字母z表示,即z=a+bi(a,b∈R),其中a称为复数z的实部,记作Re z,b称为复数z的虚部,记作Im z.二、复数的分类1. 根据复数中a,b的取值不同,复数可以有以下的分类:复数a+bi(a,b∈R){实数(b=0)虚数(b≠0){纯虚数(a=0)非纯虚数(a≠0)2. 全体复数构成的集合称为复数集,记作C. 显然R⫋C.3. 复数集、实数集、虚数集、纯虚数集之间的关系如图所示:三、复数相等1. 两个复数a+bi与c+di(a,b,c,d∈R)相等定义为:它们的实部相等且虚部相等,即a+bi=c+di当且仅当a=c且b=d.2. 注意:两个实数可以比较大小,但是两个复数,如果不全是实数,它们之间就不能比较大小,只能说相等或不相等.四、复数的几何意义1. 复平面通过建立平面直角坐标系来表示复数的平面称为复平面,x轴称为实轴,y轴称为虚轴. 显然,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.2. 复数的几何意义(1)复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的点Z(a,b)是一一对应的,即复数z=a+bi 复平面内的点Z(a,b).(2)设复平面内的点Z(a,b)表示的复数为z=a+bi(a,b∈R),连接OZ(O为坐标原点),⃗⃗⃗⃗⃗ =(a,b)也是一一对应的,则复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的向量OZ⃗⃗⃗⃗⃗ .即复数z=a+bi 平面向量OZ3. 复数的模⃗⃗⃗⃗⃗ 的模称为复数z=a+bi(a,b∈R)的模,记作|z|或|a+bi|. 由向量模的定(1)定义:向量OZ义可知,|z|=|a+bi|=√a2+b2.⃗⃗⃗⃗⃗ |,即点Z(a,b)到原点O的距离.(2)几何意义:|z|=|OZ4. 共轭复数若两个复数的实部相等,而虚部互为相反数,则称这两个复数互为共轭复数.复数z的共轭复数用z表示. 当z=a+bi(a,b∈R)时,z=a-bi. 显然,|z|=|z|;z=a+bi(a,b∈R)的虚部b=0⇔z=z.五、对复数概念的理解1. 判断一个实部或虚部含有参数的复数在什么情况下分别是实数、虚数、纯虚数,首先要保证参数的取值使复数有意义,然后根据复数分类为实数、虚数、纯虚数的充要条件求解. 设复数z=a+bi(a,b∈R),则(1)当且仅当b=0时,z为实数;(2)当且仅当a=b=0时,z为实数0;(3)当b≠0时,z为虚数;(4)当a=0且b≠0时,z为纯虚数;(5)当a≠0且b≠0时,z为非纯虚数.2. 准确理解复数的概念是解题的基础,比如形如bi的复数不一定是纯虚数,只有满足限定条件b∈R且b≠0时,形如bi的复数才是纯虚数.3. 对于复数z,明确其表示形式z=a+bi(a,b∈R),既要从整体的角度去认识它,把复数z看成一个整体,又要从实部与虚部的角度把复数z分解成两部分去认识它,即用两个实数认识一个复数. 将复数问题转化为实数(实部、虚部)问题是解决复数问题的基本方法.六、复数相等的充要条件的应用复数相等的充要条件是复数问题实数化的主要依据,多用来求参数,其步骤是:(1)分别确定两个复数的实部与虚部;(2)利用实部与实部、虚部与虚部分别相等,列方程(组)求解.七、复数的几何意义及其应用1. 复数的两种几何意义(1)复数z=a+bi(a,b∈R)可以用复平面内的一个点Z(a,b)表示.⃗⃗⃗⃗⃗ =(a,b)一一对应.(2)复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的向量OZ2. 复数的模(1)计算复数的模时,应先找出复数的实部和虚部,再利用复数模的计算公式求解.(2)复数的模就是复数在复平面内对应的点到坐标原点的距离.3. 常见复平面内点的集合的形式(1)|z|=1表示复数z对应复平面内的点的集合是以原点为圆心,1为半径的圆.(2)|z-z1|=d(d>0)表示复数z对应复平面内的点的集合是以复数z1对应的点为圆心,d 为半径的圆.(3)|z|<r(r>0)表示复数z 对应复平面内的点的集合是以原点为圆心,r 为半径的圆的内部区域.§2 复数的四则运算 2. 1 复数的加法与减法一、复数的加法及运算律 1. 复数的加法设复数z 1=a+bi ,z 2=c+di(a ,b ,c ,d∈R),则z 1+z 2=(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.2. 复数加法的运算律(1)结合律:(z 1+z 2)+z 3=z 1+(z 2+z 3); (2)交换律:z 1+z 2=z 2+z 1. 二、复数的减法 1. 相反数给定复数z 2,若存在复数z ,使得z 2+z=0,则称z 是z 2的相反数,记作z=-z 2.2. 复数的减法减去一个复数,等于加上这个复数的相反数. 设z 1=a+bi ,z 2=c+di(a ,b ,c ,d∈R),则z 1-z 2=(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i. 三、复数加减法的几何意义设复数z 1=a+bi ,z 2=c+di(a ,b ,c ,d∈R)分别与向量OZ 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(a ,b),OZ 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(c ,d)对应. 如图1,根据向量加法的平行四边形法则,有OZ 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +OZ 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =OZ ⃗⃗⃗⃗⃗ . 由平面向量的坐标运算,得OZ 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +OZ 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(a+c ,b+d),即向量OZ ⃗⃗⃗⃗⃗ 与复数(a+c)+(b+d)i 对应.如图2,根据向量减法的三角形法则,有OZ 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ -OZ 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =Z 2Z 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ . 由平面向量的坐标运算,得OZ 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ -OZ 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(a-c ,b-d),即向量Z 2Z 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 与复数(a-c)+(b-d)i 对应. 可见,复数的加减法可以按照向量的加减法来进行.四、复数的加减运算 复数加减运算的两种方法1. 复数的加法运算类似于多项式的合并同类项,首先确定各个复数的实部、虚部,再将所有实部和虚部分别求和,最后将实部的和作为实部,虚部的和作为虚部. 减法要将减数的实部、虚部变为其相反数后与被减数进行求和.2. 利用复数加法的结合律进行计算. 五、复数加减法几何意义的应用1. 利用复数加减法的几何意义解题的技巧(1)形转化为数:利用复数的几何意义可以把几何图形有关的问题转化成复数的运算进行解题;(2)数转化为形:对一些复数运算给予几何解释,将复数作为工具运用于几何之中.2. 利用复数的几何意义解题的常见结论在复平面内,z 1,z 2对应的点分别为A ,B ,z 1+z 2对应的点为C ,O 为坐标原点(点O ,A ,B 不共线).(1)四边形OACB 为平行四边形;(2)若|z 1+z 2|=|z 1-z 2|,则四边形OACB 为矩形; (3)若|z 1|=|z 2|,则四边形OACB 为菱形;(4)若|z1|=|z2|且|z1+z2|=|z1-z2|,则四边形OACB为正方形.2. 2 复数的乘法与除法2. 3 复数乘法几何意义初探一、复数的乘法1. 定义:设a,b,c,d∈R,则(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i.2. 乘法的运算律:对任意z1,z2,z3∈C,有结合律(z1·z2)·z3=z1·(z2·z3)交换律z1·z2=z2·z1乘法对加法的分配律z1·(z2+z3)=z1·z2+z1·z33. 乘方的运算性质z m·z n=z m+n,(z m)n=z mn,(z1·z2)n=z1n·z2n(其中m,n∈N+).4. 虚数单位i的幂的周期性i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i(其中n∈N).5. 互为共轭复数的两个复数的乘积是实数,它等于这个复数(或其共轭复数)模的平方,即若z=a+bi(a,b∈R),则z·z=|z|2=|z|2=a2+b2.二、复数的除法1. 复数的倒数给定复数z2,若存在复数z,使得z2·z=1,则称z是z2的倒数,记作z=1z2.2. 复数的除法对任意的复数z1=a+bi(a,b∈R)和非零复数z2=c+di(c,d∈R),规定复数的除法:z1 z2=z1·1z2,即除以一个复数,等于乘这个复数的倒数.因此z1z2=a+bic+di=(a+bi)·[cc2+d2-dc2+d2i]=ac+bdc2+d2-ad−bcc2+d2i.在进行复数除法运算时,实际上是将分母“实数化”.三、复数的乘法的几何意义1. 设复数z 1=a+bi(a ,b∈R)所对应的向量为OZ 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,若z 2=(a+bi)·c(c>0)所对应的向量为OZ 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,则OZ 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 是OZ 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 与c 的数乘,即OZ 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 是将OZ 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 沿原方向伸长(c>1)或压缩(0<c<1)c 倍得到的.2. 设z 3=(a+bi)·i 所对应的向量为OZ 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,则OZ 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 是将OZ 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 逆时针旋转π2得到的. 四、复数的乘除运算 1. 复数乘除运算的策略(1)复数的乘法类似于多项式的乘法,满足交换律、结合律以及乘法对加法的分配律. (2)在进行复数的除法运算时,通常先将除法写成分式的形式,再把分子、分母都乘分母的共轭复数,类似于以前学习的分母有理化.2. 复数代数运算中的常用结论(1)i 4n =1,i 4n+1=i ,i 4n+2=-1,i 4n+3=-i ;i n +i n+1+i n+2+i n+3=0(n∈N). (2)1i =-i ;1+i 1−i=i ;1−i 1+i=-i ;(1±i)2=±2i .(3)设ω1=−1+√3i2,ω2=−1−√3i2,则ω1,ω2具有如下关系:①ω13=ω23=1;②1+ω1+ω2=0;③ω12=ω1=ω2,ω22=ω2=ω1;④ω1ω2=1.五、在复数范围内解一元二次方程1. 对于实系数一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0,a ,b ,c∈R),若Δ=b 2-4ac>0,则方程有两个不等实根;若Δ=b 2-4ac=0,则方程有两个相等实根;若Δ=b 2-4ac<0,则方程没有实根,但方程有两个共轭虚根x 1=−b+√4ac−b 2i2a,x 2=−b−√4ac−b 2i2a,且这两个根也满足根与系数的关系.2. 如果实系数一元二次方程有虚根,那么虚根以共轭复数的形式“成对”出现.3. 根与系数的关系在复数范围内仍然成立.§3 复数的三角表示一、复数的三角形式1. 辐角以原点O为顶点,x轴的非负半轴为始边、复数z=a+bi(a,b∈R)对应的向量OZ⃗⃗⃗⃗⃗ 所在的射线为终边的角θ,称为复数z=a+bi的辐角.2. 复数z=a+bi(a,b∈R)的三角形式:z=r·(cos θ+isin θ),其中r=√a2+b2,cos θ=ar,sin θ=br.满足条件0≤θ<2π的辐角值,称为辐角的主值,记作arg z,即0≤arg z<2π.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.二、复数的乘法运算r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)=r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)].两个复数相乘,积的模等于它们的模的积,积的辐角等于它们的辐角的和.三、复数的除法运算r1(cosθ1+i sinθ1) r2(cosθ2+i sinθ2)=r1r2[cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)](z2≠0).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所得的差.2. 特别地,若n∈N+,则[r(cos θ+isin θ)]n=r n(cos nθ+isin nθ).11 / 11四、两个复数的辐角1. 辐角的性质两个复数积的辐角等于各复数辐角的和,商的辐角等于被除数的辐角减去除数的辐角所得的差,一个复数n 次幂(n∈N +)的辐角等于这个复数辐角的n 倍.2. 注意辐角与辐角的主值的区别,特别是解题过程中的不同点;两个复数积的辐角的主值不一定等于两复数的辐角的主值之和,商的辐角的主值不一定等于两复数辐角的主值之差.五、给值求值常见结论(1)复数z=r(cos θ+isin θ)的平方根为√r (cosθ+2kπ2+i sin θ+2kπ2)(k=0,1); (2)复数z=r(cos θ+isin θ)的立方根为√r 3(cos θ+2kπ3+i sinθ+2kπ3)(k=0,1,2); (3)复数z=r(cos θ+isin θ)的n(n ≥2,且n∈N +)次方根为√r n (cosθ+2kπn +i sin θ+2kπn )(k=0,1,2,…,n-1).。

专题8 复数的三角表示

专题8 复数的三角表示

专题8 复数的三角表示知识点一 复数的三角形式记向量的模||||OZ a bi r =+=,由图可以得到cos ,sin .a rb r θθ=⎧⎨=⎩所以i cos i sin (cos isin )a b r r r θθθθ+=+=+,其中 r =,cos a r θ=, sin brθ=. 这样, 我们就用刻画向量大小的模r 和刻画向量方向的角θ表示了复数z . 一般地, 任何一个复数i z a b =+都可以表示成(cos isin )r θθ+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OZ 所在射线(射线 OZ )为终边的角, 叫做复数i z a b =+的辐角(argument of a complex number). (cos isin )r θθ+ 叫做复数i z a b =+的三角表示式, 简称三角形式. 为了与三角形式区分开来,i a b +叫做复数的代数表示式, 简称代数形式.显然, 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. 例如, 复数i 的辐角是22k ππ+, 其中k 可以取任何整数. 对于复数0 , 因为它对应着零向量, 而零向量的方向是任意的, 所以复数0的辐角也是任意的. 我们规定在02θπ<范围内的辐角θ的值为辐角的主值 (principal value of anargument). 通常记作arg z , 即0arg 2z π≤<, 例如, arg10=, arg 2i π=, arg(1)π-=, 3arg(i)2π-=. 规定:①用arg z 表示复数z 的辐角主值。

②适合[0,2π)的角θ叫辐角主值③ 唯一性:复数z 的辐角主值是确定的,唯一的。

④不等于零的复数的模z r =是唯一的。

⑤z =0时,其辐角是任意的。

⑥复数三角形式中辐角、辐角主值的确定。

(求法)显然,复数的代数形式可以转化为三角形式,三角形式也可以转化为代数形式。

新教材高中数学第5章复数3复数的三角表示课件北师大版必修第二册

新教材高中数学第5章复数3复数的三角表示课件北师大版必修第二册
第五章 复数
§3 复数的三角表示
课程标准
核心素养
1.了解复数的三角形式,了解复
数的代数形式与三角形式之间的关 通过复数的几何意义,了解复数的
系.
三角形式,理解复数三角形式的乘、
2.会进行复数的代数形式与三角 除、乘方运算,培养学生的逻辑推
形式的转化,了解辐角.
理素养,提升数学抽象、数学运算
3.掌握复数三角形式的乘、除及 素养.
所以 2 3+2i=4cosπ6+isinπ6. (2)r= 12+-12= 2,所以 cos θ= 22, 对应的点在第四象限,所以 arg(1-i)=74π, 所以 1-i= 2cos74π+isin74π.
[归纳提升] 将复数的代数形式转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)求得复数的三角形式.
( √)
[解析] (1)不符合复数三角形式的结构特征. (2)任意复数都有三角形式,复数 0 的三角形式可写成 0(cos θ+isin θ),其中 θ 可以为任意值. (3)辐角主值在[0,2π)内,-π6只是一个辐角. (4)z 与 z 在复平面内对应的点关于 x 轴对称,故 z 的三角形式为 2cos-3π+isin-π3.
(D)
3.把复数a+bi(a,b∈R)在复平面内对应的向量绕原点O点按顺时
针方向旋转90°后所得向量对应的复数为
(C)
A.a-bi
B.-a+bi
C.b-ai
D.-b+ai
[解析]
由题意得,对应的复数为cos
a+bi 90°+isin
90°=a+i bi=a+i2bii

复数乘除运算的三角表示式及其几何意义(课件)高一数学(人教A版2019必修第二册)

复数乘除运算的三角表示式及其几何意义(课件)高一数学(人教A版2019必修第二册)

O
图①
x
O
°


图②
x
(2)旋转120°之后,取其
反方向的向量,模不变,
得到
计算时未化为标准三角形式
坑① 【2】已知复数 0 所对应的向量 0,通过作图,画出下列复数 所对应
1
的向量 ∶ 1 = 0(30° + 30°)
2 = −0 · (− 2 +
因为 r2 (cos 2 i sin 2 )
这就是说,两个复数相除, 商的模等于被除数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.
探究
类比复数乘法的几何意义,由复数除法运算的三角表示,你能得出复
数除法的几何意义吗?
设z1 r1 (cos 1 i sin 1 ),z2 r2 (cos 2 i sin 2 ),且z2 0,z
3
)
2
【错解】 1 将 0 绕点 逆时针旋转30°,得到 ,如图①
2 将 0 绕点 逆时针旋转120°,再关于 轴作对
称,得到 ,如图②

y
不是复数的三角形式,应
该化成co60° + 60°,
y
这样才能应用复数乘法的
几何意义来解题
°

(1)乘数 30° + 30°
代数形式相乘或三角形式相乘,
当不要求把计算结果化为代数形
式时,也可以用三角形式表示.
题② ——复数三角形式的除法
1
120° + 120°
2
计算: 3 ÷
【解】
3 ÷
= − ÷
1
2
除,则商还是一个复数,它

复数的几何意义和三角形式

复数的几何意义和三角形式

求出复数的一个辐角(一般情况下,只须求出复数的辐角主值即
可);③写出复数的三角形式。
三、课堂练习 课本 P64 练习 1、2 四、课堂小结
教师引导学生总 结复数的代数形 式化为三角形式
1、 复数与复平面内的点及向量一一对应;
的方法步骤
2、复数的模、辐角及辐角主值;
3、复数三角形式的三个特征及复数的代数形式化为三角形式一般 方法步骤。 五、布置作业
有序实数对( a,b ) 与直角坐标系内的点一一对应的,由复数 代数形式 z a bi 可以知道,任何一个复数 z a bi(a,b R), 都 可 以 有 一 个 有 序 的 实 数 对 ( a,b ) 唯 一 确 定 , 即 复 数 图1 z a bi 与有序实数对( a,b )之间一一对应。由此可知,复数 z a bi 与复平面内的点 Z(a,b)之间是一一对应的(如图 1 所 示),即任何复数 z a bi 都可以用复平面内的点 Z(a,b)来表 示。我们把这种表示形式叫做复数的几何表示。 想一想:实数、纯虚数、虚数表示的点分别在复平面的什么位置 (复平面内,表示实数的点都在实轴上,表示纯虚数的点都在虚 学生思考并回答 轴上,表示非纯虚数的点分别在四个象限内.) 3. 复数的向量表示

(1) i sin cos (2) 2cos( 30) i sin( 30)
学生讨论并回答
5(cos 5 i sin )
(3)
6
6
复数的三角形式 有三个特征:①模
复数的代数形式和三角形式之间可以相互转化,把复数的代 r 0 ; ② 括 号 内
数形式转化为三角形式时,通常取 为复数的辐角主值。
学生讨论并回答
a r cos b r sin
于是 a bi = r cos ir sin r(cos i sin) 我们把复数的表示形式 z r(cos i sin)称为复数的三角

复数几何意义和三角形式

复数几何意义和三角形式
师生共同完成例2和例3
学生讨论并回答
教师引导学生总结复数的代数形式化为三角形式的方法步骤
学生练习
教师讲评
学生总结
教师补充
南京商业学校教 数
课型
新课
课题
§17.3复数的几何意义和三角形式
教学
目标
知识目标:了解复平面的概念;掌握复数的几何表示和向量表示;理解复数的模、辐角及辐角主值的概念;掌握复数的三角形式及其特征。
能力目标:会在复平面内描出表示复数的点及向量;会求复数的模和辐角、和辐角主值(特殊角);会进行复数的三角形式与代数形式的互化。
学情分析
(含更新、补充、删节内容)
复数的几何表示和向量表示是复数的两种常见形式,复数的向量表示学生不易理解的,教学时要充分揭示复数与向量之间的关系,并借助向量进一步加强学生对复数的理解。
板书
设计
17.3复数的几何意义和三角形式
1.复平面例1 例3
2. 复数的几何表示
3.复数的向量表示 例2
4.复数的三角形式
2.复数的几何表示
有序实数对( 与直角坐标系内的点一一对应的,由复数代数形式 可以知道,任何一个复数 ,都可以有一个有序的实数对( )唯一确定,即复数 图1
与有序实数对( )之间一一对应。由此可知,复数 与复平面内的点 之间是一一对应的(如图1所示),即任何复数 都可以用复平面内的点 来表示。我们把这种表示形式叫做复数的几何表示。
解:(1) =1,辐角主值为 = ,所以
-1=
(2) 辐角主值为 = ,所以
=
(3) ,由 和点 在第四象限,得

所以 =
想一想:怎样把复数 表示成三角形式?
复数的代数形式 化为复数的三角形式一般方法步骤是:

复数的三角形式-乘法及其几何意义练习版

复数的三角形式-乘法及其几何意义练习版

复数的三角形式乘法及其几何意义1、复数的三角形式及运算(1)复数的幅角:设复数Z=a+bi对应向量,以x轴的正半轴为始边,向量所在的射线(起点为O)为终边的角θ,叫做复数Z的辐角,记作ArgZ,其中适合0≤θ〈2π的辐角θ的值,叫做辐角的主值,记作argZ.说明:不等于零的复数Z的辐角有无限多个值,这些值中的任意两个相差2π的整数倍.(2)复数的三角形式:r(cosθ+isinθ)叫做复数Z=a+bi的三角形式,其中.说明:任何一个复数Z=a+bi均可表示成r(cosθ+isinθ)的形式.其中r为Z的模,θ为Z的一个辐角.(3)复数的三角形式的运算:设Z=r(cosθ+isinθ),Z1=r1(cosθ1+isinθ1),Z2=r2(cosθ2+isinθ2).则2、复数的几何意义(1)复数模的几何意义:,即Z点到原点O的距离,一般地|Z1-Z2|即Z1点到Z2点的距离.(2)复数加、减法的几何意义图中给出的平方四边形,可以直观地反映出复数加、减法的几何意义.即Z=Z1+Z2,.(3)复数乘、除法的几何意义:设Z1=r1(cosθ1+isinθ1),则ZZ1的几何意义是把Z的对应向量按逆时针方向旋转一个角θ1(如果θ1<0,就要把按顺时针方向旋转一个角|θ1|,再把它的模变为原来的r 1倍,所得向量即表示积ZZ 1,如图,Z 1≠0,的几何意义是把Z 的对应向量按顺时针方向旋转一个角θ1(如果θ1<0,就要把按逆时针方向旋转一个角|θ1|,再把它的模变为原来的倍,所得的向量即表示商.概念:1、复数的三角形式:设|z|=r (r ≥0),辐角主值:argz=α,那么复数z=2、复数三角形式的几点要求:⑴ ⑵ ⑶3、回顾练习:⑴下列那一个是复数的三角形式: (A )21(cos 3π—isin 3π) (B ) -21(cos 4π+isin 4π) (C )21(sin 54π+icos 54π) (D)cos 56π+isin 56π⑵把下列复数化为三角形式: -3= ;=-i 2123 ; 一、 复数的三角形式的乘法运算:1、定理:设z 1=r 1(cos α+isin α),z 2=r 2(cos β+isin β),r 1≥0,r 2≥0 那么:z 1·z 2=此定理用语言叙述为: 【例题1】1、求下列复数的积: ①2(cos12π+isin 12π)•3(cos 6π+isin 6π) ②3(cos75º+isin75º) •3(cos15º+isin15º)③(cos3A+isin3A ) • (cos2A-isin2A )定理的推广:设z n =r n (cos αn +isin αn ),其中r n ≥0于是:z 1z 2z 3…z n =r 1r 2r 3…r n [cos (α1+α2+α3+…+αn )+isin(α1+α2+α3+…+αn )](当α1=α2=α3=…=αn 时z 1n=cosna+isinna )1、将下列乘积的结果直接写出:(如果没有特别声明,计算结果一般保留代数形式) ⑴8(cos6π+isin 6π)•2 (cos 12π+isin 12π)= ⑵8(cos240º+isin240º)•2 (cos150º—isin150º)=⑶3(cos18º+isin18º) •2 (cos54º+isin54º) •5 (cos108º+isin108º)=⑷|3(cos 12π—isin 12π)• (1+i ) •2(sin22º+icos22º)|=二、复数乘法的几何意义:⑴两个复数z 1、z 2相乘时,可以先画出分别与z 1、z 2对应的向量1OZ 、2OZ ,然后把向量2OZ 按逆时针方向旋转1θ(1θ<0如何?)再把模变为原来的r 1倍,所得的向量OZ 就表示积z 1z 2。

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指出下列复数的模及辐角:
(1)5(cos i sin );
(2) 5 cos(80) i sin(80)
指出下列复数的模和辐角: (1) cos 210o i sin 210o; (2)5(cos 3 i sin 3).
解:(1)Q cos 210o i sin 210o 模co为s(1,15辐0o角) 为i sin1(501o5. 0o)取模值和范辐围角怎的样?
复数及其应用
§17.3.2复数的三角形式
学习目标
1、理解复数的几何意义及三角形式; 2、熟练掌握复数的模和辐角的求法; 3、熟练进行复数的三角形式与代数形 式互化。
复数的三角形式
一、复数的表达(a,b R)
(1) 代数形式 z a bi (2) 点 Z (a, b)
uuur (3) 向量 OZ
5
5
3
3
辐角. 特别规定:复数0的辐角是任意值.
y 当∈(-π,π]时称为辐角的
z=a+bi
主值, 记作arg z.
Z(a,b)
a
b 注:1)、非零复数的辐角有无限多
个值,它们相差2kπ(k∈Z)
2)、若z=0,则r=0, 辐角任意。
o
x
tan b ➢以后所称辐角一般指
a 它的主值.
求下列复数的模及辐角主值:
y
b
Z (a,b)
0
ax
向量OZ
z=a+bi
点Z
a 复数的实部 b 复数的虚部 复数的模 | z |
uuur 即为向量OZ的模
复平面内表示的复数z=a+bi (a , b∈R)的点Z(a,b)到
坐标原点O的距离叫做模.记作| z |,即:z a2 b2
以x轴正半轴为始边,OZ为终边的角 叫做复数的
• Z =a+bi r
(r,θ) z1= z2 ≠0
r1 arg
r2 z1
arg
z2
O
θ
x
每一个不等于零的复数有唯一的模和辐角主值,
并且可由模与辐角主值唯一确定。
作业布置
复数的三角形式
1.把下列复数的代数形式化为三角形式
1)8 8i 2) 4 4i 3) 2i 4)9
2.把下列各式化为代数形式.
23
3
2、思考交流:
下列各式是复数的三角形式吗?为什么?
(1)5(sin 2 i cos2);
(2) 3(cos3 i sin 3); (3) 5(cos3 i sin 3).
将下列复数的代数形式化成三角形式:
(1) z1 5; (2)z2 1 i. 解:(1)Q 5的模为5,辐角为0,
1)4(cos 3 i sin 3 ) 2) cos(- 19 ) i sin(- 19 )
4
4
6
6
3.判断下列各式是否是复数的三角形式,若不是,
把它们表示成三角形式.
1)-(cos +i sin ) 2) cos120o-i sin120o
6
6
3) cos i sin(- ) 4)-3(sin 7 i cos 7 )
指出下列复数的共轭复数:
Z1=2+3i;
Z2=-5-4i;
Z3 2(cos 20 i sin 20).
本节课
学到了哪些知识? 掌握了哪些方法? 何处还需要注意?
总结
复数的三角形式 z=r(cosθ +isinθ)
复数z=a+bi (a,b为实数)
点Z(a,b)
y
复数的三角形式
有序数对
向量OZ
1、Z1=1+i; Z3=-1-i;
Z2=1-i; Z4=-1+i
2、Z1=3; Z3=2i;
Z2=-3; Z4=-2i

先判断对应点 的位置,再确 定辐角主值!
设复数z=a+bi≠0, 它的模| z |=r, 辐角为 ,
由三角函数定义知: sin b , cos a ,
因此:
r
b r sin , a r cos ,
5 5(cos 0 i sin 0).
(2)Q z2
2
,
z2的辐角为
, 4
1 i 2(cos i sin ).
4
4
➢复数0的三角形式怎样? 非0实数呢?纯虚数呢?
将下列复数的代数形式化成三角形式:
(3) z4 2i;
(4)
z5
1 2
3 i. 2
将下列复数的三角形式化成代数形式:
(1) z1 2(cos 解:(1)z1
r
y
z=a+bi
Z(a,b)
b
ao
所以:z=a+bi
r cos ir sin r(cos i sin )
一般地,我们
把z r(cos i sin )
称复数的三角形式.
x 其中r= z 0, .
确定复数的三角形式,需要先明确什么?
复数的三角形式条件:
Z= r(cosθ + i sinθ )
(4)
z5
3[cos(
)
3
isin(
3
)].
➢共轭复数模和辐角有什么关系?
y
a+bi Z r(cos i sin )
|z|
O -
|z|
Z r[cos( ) i sin( )]
x
a-bi
➢共轭复数模和辐角有什么关系? ✓共轭复数的模相等,辐角互为相反数.
✓共轭复数的积等于模的平方. Z Z Z 2
(2)Q 5(cos3 i sin 3)
5[cos(3) i sin(3)]
模为5,辐角为 3.
(3) 3(cos i sin ).
4
4
1、指出下列复数的模及辐角:
(1) cos3 i sin 3;
(2) 2(cos120 i sin120);
(3) 1 (cos11 i sin 11 ).
“模非负,角相同,余正弦,加号连”
①r≥0; ②加号连接; ③cos在前,sin在后; ④θ前后一致,可任意值(一般取辐角主值)
指出下列复数的模和辐角:
(1) cos i sin ; (2) 2(cos 75o i sin 75o).
6
6
解:(1)复数的模为1,辐角为
.
6
(2)复数的模为 2,辐角为75o.
i sin );
6 2(cos
6 i sin
6
(2) z2
) 6
6(cos 60o
i sin
60o ).
2( 3 1 i) 3 2i. 22
(2)z2 6(cos 60o i sin 60o) 6(1 3 i) 3 3 3i. 22
将下列复数的三角形式化成代数形式:
(3) z4 3(cos 0 isin0);
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