第五章 3.1 复数的三角表示式 3.2 复数乘除运算的几何意义(课件 学案 练习)高中数学 北师大版(2019)必修 第二册

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第五章 3.1 复数的三角表示式 3.2 复数乘除运算的几何意义(课件 学案 练习)高中数学 北师大版(2019)必修 第二册

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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.p /q
C.q p D.q /p
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.
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,q /p.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).
2 / 2*§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
新课程标准解读 核心素养
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 数学抽象
2.了解复数乘、除运算的三角表示及其几何意义 直观想象、数学运算
  
设复数z=1+i在复平面内对应的点为Z.
【问题】 (1)写出点Z的坐标,并在图中描出点Z的位置,作出向量;
(2)记r为向量的模,θ是以x轴非负半轴为始边、射线OZ为终边的一个角,求r的值,并写出θ的任意一个值,探讨r,θ与z=1+i的实部、虚部之间的关系.
                      
                      
                      
知识点一 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、向量所在的射线为终边的角θ,称为复数z=a+bi的辐角.
2.复数的三角形式
复数z=a+bi(a,b∈R)的三角形式为z=      ,其中r=,cos θ=,sin θ=.
3.辐角的主值:将满足条件     的辐角值,称为辐角的主值,记作    .当a>0时,arg a=0,arg(-a)=π,arg(ai)=,arg(-ai)=π.
【想一想】
1.复数z=a+bi(a,b∈R)的辐角唯一吗?
2.复数0的辐角是多少,辐角主值是多少?
知识点二 复数三角形式乘除运算及几何意义
1.复数三角形式的乘法法则及几何意义
(1)乘法法则:r1(cos θ1+isin θ1)·r2(cos θ2+isin θ2)=        .这就是说,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.
(2)几何意义:如图,两个复数z1,z2相乘时,可以先画出它们分别对应的向量,,然后把向量绕原点O按逆时针方向旋转角θ2(若θ2<0,就要把绕原点O按顺时针方向旋转角|θ2|),再把它的模变为原来的r2倍,所得向量就表示复数z1·z2的乘积.
2.复数三角形式的除法法则
=         ,这就是说,两个复数相除,商的模等于   的模除以    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.
【想一想】
在进行复数三角形式乘除运算时,其辐角一定是辐角主值吗?
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)任意一个复数都有三角形式.(  )
(2)复数的三角形式也可以进行四则运算.(  )
(3)任何一个非零复数的辐角有无数多个,任意两个辐角相差2π的整数倍.(  )
(4)arg(z1z2)=arg(z1)+arg(z2).(  )
2.×=(  )
A.1 B.-1
C.i D.-i
3.当a<0时,arg(ai)=      ,arg a=    .
题型一 复数的代数形式化为三角形式
【例1】 将下列复数代数形式化成三角形式:
(1)-i;
(2)-1-i.
尝试解答
通性通法
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)确定辐角所在的象限;
(3)根据象限求出辐角;
(4)求出复数的三角形式.
【跟踪训练】
1.下列复数是复数三角形式表示的是(  )
A.
B.-
C.
D.cosπ+isinπ
2.将复数的三角形式转化为代数形式.
题型二 复数的三角形式化为代数形式
【例2】 复数z=化为代数形式为(  )
A.+ i B.-+ i
C.-- i D.- i
尝试解答
通性通法
  将复数的三角形式化为代数形式的方法是:复数三角形式z=r(cos A+isin A),代数形式为z=x+yi,对应实部等于实部,虚部等于虚部,即x=rcos A,y=rsin A.
【跟踪训练】
复数的代数形式为    .
题型三 复数三角形式的乘、除运算
【例3】 计算:
(1)2×;
(2).
尝试解答
通性通法
  在进行复数三角形式的乘法、除法运算时,注意先将复数化为三角形式,再按法则进行运算,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.
【跟踪训练】
1.计算:.
2.已知z1=4+4i的辐角主值为θ1,z2=-1-i的辐角主值为θ2,求θ1+θ2的值.
题型四 复数三角形式乘、除运算的几何意义
【例4】 在复平面内,把复数3-i对应的向量分别按逆时针和顺时针方向旋转,求所得向量对应的复数.
尝试解答
通性通法
利用复数三角形式的几何意义求积、商的步骤
(1)先画出两个复数z1,z2对应的向量,;
(2)求积(商)的幅角:把向量,绕点O按逆时针方向旋转θ2(θ2<0时,则按顺时针方向旋转|θ2|);
(3)求积(商)的模:积的模为r1r2,商的模为;
(4)z1·z2=r1·r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)];=[cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)].
【跟踪训练】
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,然后将其长度伸长为原来的2倍,求与所得向量对应的复数.
1.复数1-i的辐角的主值是(  )
A.π  B.π  C.π  D.
2.复数(cos 10°+isin 10°)(cos 20°+isin 20°)的三角形式是(  )
A.sin 30°+icos 30° B.cos 160°+isin 160°
C.cos 30°+isin 30° D.sin 160°+icos 160°
3.设z=-i,对应的向量为,将绕点O按逆时针方向旋转30°,则所得向量对应的复数为    .
4.=    .
3.1 复数的三角表示式
3.2 复数乘除运算的几何意义
【基础知识·重落实】
知识点一
2.r(cos θ+isin θ) 3.0≤θ<2π arg z
想一想
1.提示:z的辐角有无穷多个值,这些值相差2π的整数倍.
2.提示:0的辐角是任意角,辐角主值是[0,2π)内任一角.
知识点二
1.(1)r1r2[cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)]
2.[cos(θ1-θ2)+isin(θ1-θ2)] 被除数 除数
想一想
 提示:不一定.辐角θ可以是辐角主值也可以是其他辐角.
自我诊断
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)×
2.C ×=cos+isin =cos +isin =i.故选C.
3. π
【典型例题·精研析】
【例1】 解:(1)r==2,所以cos θ=,
对应的点在第四象限,所以arg(-i)=,
故-i=2.
(2)r==,
所以cos θ=-,
对应的点在第三象限,所以arg(-1-i)=,
故-1-i=.
跟踪训练
1.D 选项A,cos与isin之间用“-”连接,不是用“+”连接;选项B,-<0不符合r≥0的要求;选项C,是isinπ与cosπ用“+”连接而不是icos+sinπ的形式.故A、B、C均不是复数的三角形式.故选D.
2.解:
=[cos+isin(π+π)]

==1-i.
【例2】 D z=
=sin+i
=×+×i=-i.
跟踪训练
 1-i 解析:
=[cos(π+π)+isin(π+π)]

==1-i.
【例3】 解:(1)2×
=2=-2i.
(2)原式=3[cos(160°-25°)+isin(160°-25°)]=3(cos 135°+isin 135°)=3
=-3+3i.
跟踪训练
1.解:

=4(cos 60°+isin 60°)=2+2i.
2.解:∵z1=4+4i=4,
z2=-1-i=,
∴z1z2=4(cos+isin)×
[(cos+isin)]
=8
=8,
∴θ1+θ2=.
【例4】 解:因为3-i=2
=2.
所以2×
=2
=2
=2=3+i,
2(cosπ+isin π)×
[cos(-)+isin(-)]
=2
=2=-2i.
故把复数3-i对应的向量按逆时针旋转得到的复数为3+i,按顺时针旋转得到的复数为-2i.
跟踪训练
 解:+i=,
由题意得(cos +isin )×
[2(cos +isin )]
=×2
=3=3i,
即与所得向量对应的复数为3i.
随堂检测
1.A 因为1-i=2=2(cos π+isin π),所以1-i辐角的主值为π.
2.C (cos 10°+isin 10°)(cos 20°+isin 20°)
=cos 30°+isin 30°.故选C.
3.2 解析:根据复数乘法的几何意义,所得向量对应的复数为:(-i)(cos 30°+isin 30°)=(-i)(+i)=2.
4.+i 解析:=cos(75°-15°)+isin(75°-15°)=cos 60°+isin 60°=+i.
4 / 4(共61张PPT)
3.1 复数的三角表示式
3.2 复数乘除运算的几何意义
新课程标准解读 核心素养
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 数学抽象
2.了解复数乘、除运算的三角表示及其几何意义 直观想象、
数学运算
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
设复数z=1+ i在复平面内对应的点为Z.
【问题】 (1)写出点Z的坐标,并在图中描出点Z的位置,作出向量 ;
(2)记r为向量 的模,θ是以x轴非负半轴为始边、射线OZ为终
边的一个角,求r的值,并写出θ的任意一个值,探讨r,θ与
z=1+ i的实部、虚部之间的关系.



知识点一 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、向量 所在的射线为
终边的角θ,称为复数z=a+bi的辐角.
2. 复数的三角形式
复数z=a+bi(a,b∈R)的三角形式为z=
,其中r= , cos θ= , sin θ= .
3. 辐角的主值:将满足条件 的辐角值,称为辐角的主
值,记作 .当a>0时,arg a=0,arg(-a)=π,arg
(ai)= ,arg(-ai)= π.
r( cos θ+i sin
θ) 
0≤θ<2π 
arg z 
【想一想】
1. 复数z=a+bi(a,b∈R)的辐角唯一吗?
提示:z的辐角有无穷多个值,这些值相差2π的整数倍.
2. 复数0的辐角是多少,辐角主值是多少?
提示:0的辐角是任意角,辐角主值是[0,2π)内任一角.
知识点二 复数三角形式乘除运算及几何意义
1. 复数三角形式的乘法法则及几何意义
(1)乘法法则:r1( cos θ1+i sin θ1)·r2( cos θ2+i sin θ2)
= .这就是
说,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.
r1r2[ cos (θ1+θ2)+i sin (θ1+θ2)] 
(2)几何意义:
如图,两个复数z1,z2相乘时,可以先画出它们分别对应的向量 , ,然后把向量 绕原点O按逆时针方向旋转角θ2(若θ2<0,就要把 绕原点O按顺时针方向旋转
角|θ2|),再把它的模变为原来的r2倍,所得向量 就表示复数z1·z2的乘积.
2. 复数三角形式的除法法则
=   [ cos (θ1-θ2)+i sin (θ1- ,这就是说,两个复数相除,商的模等于 的模
除以 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.
[ cos (θ1-θ2)+i sin (θ1-θ2)] 
被除数 
除数 
【想一想】
在进行复数三角形式乘除运算时,其辐角一定是辐角主值吗?
提示:不一定.辐角θ可以是辐角主值也可以是其他辐角.
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)任意一个复数都有三角形式. ( √ )
(2)复数的三角形式也可以进行四则运算. ( × )
(3)任何一个非零复数的辐角有无数多个,任意两个辐角相差2π
的整数倍. ( √ )
(4)arg(z1z2)=arg(z1)+arg(z2). ( × )

×

×
2. × =(  )
A. 1 B. -1
C. i D. -i
解析:  × = cos +i sin
= cos +i sin =i.故选C.
3. 当a<0时,arg(ai)= ,arg a= .
 
π 
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 复数的代数形式化为三角形式
【例1】 将下列复数代数形式化成三角形式:
(1) -i;
解:r= =2,
所以 cos θ= ,
对应的点在第四象限,
所以arg( -i)= ,
故 -i=2 .
(2)-1-i.
解:r= = ,
所以 cos θ=- ,
对应的点在第三象限,
所以arg(-1-i)= ,
故-1-i= .
通性通法
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)确定辐角所在的象限;
(3)根据象限求出辐角;
(4)求出复数的三角形式.
【跟踪训练】
1. 下列复数是复数三角形式表示的是(  )
解析: 选项A, cos 与i sin 之间用“-”连接,不是用
“+”连接;选项B,- <0不符合r≥0的要求;选项C,是i sin
π与 cos π用“+”连接而不是i cos + sin π的形式.故A、B、C
均不是复数的三角形式.故选D.
2. 将复数的三角形式 转化为代数形式.
解: = [ cos +i sin (π+
π)]=
= =1-i.
题型二 复数的三角形式化为代数形式
【例2】 复数z= 化为代数形式为(  )
解析: z= = sin + i=
× + × i= - i.
通性通法
  将复数的三角形式化为代数形式的方法是:复数三角形式z=r
( cos A+i sin A),代数形式为z=x+yi,对应实部等于实部,虚
部等于虚部,即x=r cos A,y=r sin A.
【跟踪训练】
复数 的代数形式为 .
解析:
= [ cos (π+ π)+i sin (π+ π)]

= =1-i.
1-i 
题型三 复数三角形式的乘、除运算
【例3】 计算:
(1)2 × ;
解:2 ×
=2
=-2 i.
(2) .
解:原式=3 [ cos (160°-25°)+i sin (160°-25°)]
=3 ( cos 135°+i sin 135°)
=3
=-3+3i.
通性通法
  在进行复数三角形式的乘法、除法运算时,注意先将复数化为三
角形式,再按法则进行运算,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.
【跟踪训练】
1. 计算: .
解:

=4( cos 60°+i sin 60°)=2+2 i.
2. 已知z1=4+4i的辐角主值为θ1,z2=-1-i的辐角主值为θ2,求
θ1+θ2的值.
解:∵z1=4+4i=4 ,
z2=-1-i= ,
∴z1z2=4 ( cos +i sin )×[ ( cos +i sin )]
=8
=8 ,
∴θ1+θ2= .
题型四 复数三角形式乘、除运算的几何意义
【例4】 在复平面内,把复数3- i对应的向量分别按逆时针和顺
时针方向旋转 ,求所得向量对应的复数.
解:因为3- i=2
=2 .
所以2 ×
=2
=2
=2
=3+ i,
2 ( cos π+i sin π)×[ cos (- )+i sin (- )]
=2
=2 =-2 i.
故把复数3- i对应的向量按逆时针旋转 得到的复数为3+ i,按顺时针旋转 得到的复数为-2 i.
通性通法
利用复数三角形式的几何意义求积、商的步骤
(1)先画出两个复数z1,z2对应的向量 , ;
(2)求积(商)的幅角:把向量 ,绕点O按逆时针方向旋转θ2
(θ2<0时,则按顺时针方向旋转|θ2|);
(3)求积(商)的模:积的模为r1r2,商的模为 ;
(4)z1·z2=r1·r2[ cos (θ1+θ2)+i sin (θ1+θ2)]; =
[ cos (θ1-θ2)+i sin (θ1-θ2)].
【跟踪训练】
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 ,然后将其长度伸长为原来的2倍,求与所得向量对应的复数.
解: + i= ,
由题意得 ( cos +i sin )×[2( cos +i sin )]= ×2
=3 =3i,即与所得向量对应的复数为3i.
1. 复数1- i的辐角的主值是(  )
解析: 因为1- i=2 =2( cos π+i sin π),所以
1- i辐角的主值为 π.
2. 复数( cos 10°+i sin 10°)( cos 20°+i sin 20°)的三角形式
是(  )
A. sin 30°+i cos 30° B. cos 160°+i sin 160°
C. cos 30°+i sin 30° D. sin 160°+i cos 160°
解析: ( cos 10°+i sin 10°)( cos 20°+i sin 20°)
= cos 30°+i sin 30°.故选C.
3. 设z= -i,对应的向量为 ,将 绕点O按逆时针方向旋转
30°,则所得向量对应的复数为 .
解析:根据复数乘法的几何意义,所得向量对应的复数为:(
-i)( cos 30°+i sin 30°)=( -i)( + i)=2.
2 
4. =   i .
解析: = cos (75°-15°)+i sin (75°-
15°)= cos 60°+i sin 60°= + i.
+ i 
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
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
解析: 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.
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2. 将复数4[ cos (- )+i sin (- )]化成代数形式,正确的是
(  )
A. 4 B. -4
C. 4i D. -4i
解析: 4[ cos (- )+i sin (- )]=4[0+i·(-1)]=
-4i,故选D.
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3. 复数( sin 10°+i cos 10°)3的三角形式为(  )
A. sin 30°+i cos 30° B. cos 240°+i sin 240°
C. cos 30°+i sin 30° D. sin 240°+i cos 240°
解析: ( sin 10°+i cos 10°)3=( cos 80°+i sin 80°)3=
cos 240°+i sin 240°.
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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(  )
解析: i= cos +i sin ,将 绕原点按顺时针方向旋转 得
到 = cos +i sin = + i.
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5. =(  )
解析:  = = cos (0°-
60°)+i sin (0°-60°)= cos (-60°)+i sin (-60°)
= - i.故选B.
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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. p / q
C. q p D. q / p
解析: 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,q / p.故选A、D.
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7. 若|z|=2,arg z= ,则复数z=  1  .
解析:由题意知,z=2 =1+ i.
1+ i 
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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 .
解析:由题意知,( +i)×( cos 90°+i sin 90°)=2( cos
30°+i sin 30°)×( cos 90°+i sin 90°)=2( cos 120°+i
sin 120°)=-1+ i.即所得向量对应的复数为-1+ i.
-1+ i 
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9. 计算 =    .
解析: = cos (40°-10°)+i sin (40°-
10°)= cos 30°+i sin 30°= + i.
+ i 
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10. 计算:
(1)2 × ;
解:原式=2× [ cos ( + π)+i sin ( + π)]= =- + i.
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(2) .
解:原式=
=2
=2
=-2i.
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11. 如果θ∈ ,那么复数(1+i)( cos θ+i sin θ)的辐角
的主值是(  )
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解析: (1+i)( cos θ+i sin θ)= ·
( cos θ+i sin θ)= [ cos (θ+ )+i sin (θ+ )],
∵θ∈ ,∴θ+ ∈ ,∴该复数的辐角主值是
θ+ .故选B.
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12. ( cos +i sin )n= cos -i sin ,则n=(  )
A. 3 B. 12
C. 6k-1(k∈Z) D. 6k+1(k∈Z)
解析: 由题意,得( cos +i sin )n= cos +i sin = cos
-i sin ,由复数相等的定义,得解
得 =2kπ- (k∈Z),∴n=6k-1(k∈Z).
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13. 复数z=(a+i)2的辐角主值为 ,则实数a= .
解析:由于复数z的辐角主值为 ,
故z=r( cos +i sin )=-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.
-1 
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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.
解:设z1= cos α+i sin α,
z2= cos β+i sin β,
z3= cos γ+i sin γ,
则由z2+iz3-i=0,
可得
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利用 cos 2β+ sin 2β=1,解得
所以z3= .
当z3= 时,
z2=-i(z3-1)= ,z1= =1;
当z3= 时,
z2=-i(z3-1)= ,z1= =1.
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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  2+ i .
2+ i 
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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°+i sin 60°)
= + i,
又 = + , + i+ + i=2+ i,
即点C对应的复数是2+ i.
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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;
解: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).
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(2)复数z的模(用θ表示);
解:如图②,在Rt△AOP中,
∠OAP=∠POx=θ.
又|OA|=2,易知|z|=|OP|=2 sin θ,
当θ为直角或钝角时,仍有|z|=2 sin θ,
故|z|=2 sin θ.
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解:因为|z-i|=1,
所以结合同角三角函数关系,
可设z-i= cos φ+i sin φ(φ∈R).
于是z2-zi=z(z-i),
注意到z=2 sin θ( cos θ+i sin θ),
z-i= cos φ+i sin φ,
则知z2-zi=2 sin θ( cos θ+i sin θ)·( cos φ+i sin φ)
=2 sin θ[ cos (θ+φ)+i sin (θ+φ)].
又 cos φ+i sin φ=z-i
(3)复数z2-zi的辐角.
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=2 sin θ( cos θ+i sin θ)-i
=2 sin θ cos θ+i(2 sin 2θ-1)
= sin 2θ-i cos 2θ
= cos (2θ- )+i sin (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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