求复数的辐角、辐角主值 知识要点:
一、基础知识
1)复数的三角形式
①定义:复数z=a+bi (a,b ∈R )表示成r (cos θ+ i sin θ)的形式叫复数z 的三角形式。即z=r (cos θ+ i sin θ)
其中z r = θ为复数z 的辐角。
②非零复数z 辐角θ的多值性。
以ox 轴正半轴为始边,向量oz →所在的射线为终边的角θ
叫复数z=a+bi 的辐角
因此复数z 的辐角是θ+2k π(k ∈z )
③辐角主值
表示法;用arg z 表示复数z 的辐角主值。
定义:适合[0,2π)的角θ叫辐角主值 02≤ 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) 这是复数计算中必定要解决的问题,物别是复数三角形式的乘法、除法、乘方、开方等运算,尤其是逮美佛定理定理只有对复数三角形式时才能使用。因此复数化三角式是复数运算中极为重要的内容(也是解题术)复数在化三角式的过程中其模的求法是比较容易的。辐角的求法,辐角主值的确定是难点,也是关键存在,这个专题只简单归纳复数辐角及辐角主值的求法。 2)复数的向量表示 在复平面内与复数z 1、z 2对应的点分别为z 1、z 2(如图) 何量oz z 11→对应于 何量oz z 22→对应于 何量z z z z z 1221→-=对应于 与复数z 2-z 1对应的向量为oz → 显然oz ∥z 1z 2 则arg z 1=∠xoz 1=θ1 arg z 2=∠xoz 2=θ2 arg z (z 2-z 1)=arg z=∠xoz=θ 3)复数运算的几何意义 主要是三角式乘法、除法等运算中辐角的变化 如z 1=r 1(cos θ1+i sin θ1) z 2=r 2(cos θ2+i sin θ2) ①乘法:z=z 1· z 2=r 1·r 2 [cos(θ1+θ2)+i sin(θ1+θ2)] 如图:其对应的向量分别为oz oz oz 12→→→ 显然积对应的辐角是θ1+θ2 < 1 > 若θ2 > 0 则由oz 1→逆时针旋转θ2角模变为oz 1→的r 2倍所得向量便是积z 1·z 2=z 的向量oz →。 < 2 >若θ2< 0 则由向量oz 1→顺时针旋转θ2角 模变为r 1·r 2所得向量便是积z 1·z 2=z 的向量oz →。 为此,若已知复数z 1的辐角为α,z 2的辐角为β求α+β时便可求出z 1·z 2=z a z 对应的辐角就是α+β这样便可将求“角”的问题转化为求“复数的积”的运算。 ②除法 '=÷==-+-z z z z z r r i 121212 1212[cos()sin()]θθθθ (其中 z 2≠0) 除法对于辐角主要是“相减”(被除数的辐角一除数的辐角)依向量旋转同乘法简述如下: < 1 >θθ210>→ 时顺时针旋转角2oz 。 < 2 >θθ22时逆时针旋转角<→01oz 。 二、基本方法 求复数的辐角、辐角主值主要介绍以下方法: 1)化复数为三角形式 如 求复数12()的辐角,辐角主值cos sin ππ44 -i 12()=12[(-4)+(-4 )]cos sin cos sin ππππ44-i i 这样化成三角式 ∴复数的辐角是2k ππ -4(k z ∈) 辐角主值为74 π ∵这个复数对应的点在复平面内第四象限,也可以化三角式为 1 2 7 4 7 4 () cos sin ππ +i 2)直接求辐角及主值 主要是使用复数代数式、三角式的互化: 若z=a+bi (a,b∈R) 则r a b =+ 22辐角为θ则t b a gθ=,θ依点z(a,b)所在象限确定。 如上例z i i =-=- 1 244 2 4 2 4 () cos sin ππ 设辐角为θ则tgθ=-1 ∵点z( 2 4 2 4 ,-)在第四象限∴tg θ=tg 7 4 π θ π π =+∈ 7 4 2k k z () 而arg z= 7 4 π 3)数形结合 主要是复数运算的几何意义得到的解法 专题11 复数 本章内容主要是复数的概念、复数的运算.引入虚数,这是中学阶段对数集的最终扩充.需要掌握复数的概念、弄清实数与复数的关系,掌握复数代数形式的运算(包括加、减、乘、除),了解复数的几何表示.由于向量已经单独学习,因此复数的向量形式与三角形式就不作要求,主要解决代数形式. 【知识要点】 1.复数的概念中,重要的是复数相等的概念.明确利用“转化”的思想,把虚数问题转化为实数问题加以解决,而这种“转化”的思想是通过解实数的方程(组)的方法加以实现. 2.复数的代数形式:z =a +bi (a ,b ∈R ).应该注意到a ,b ∈R 是与z =a +bi 为一个整体,解决虚数问题实际上是通过a ,b ∈R 在实数集内解决实数问题. 3.复数的代数形式的运算实际上是复数中实部、虚部(都是实数)的运算. 【复习要求】 1.了解数系的扩充过程.理解复数的基本概念与复数相等的充要条件. 2.了解复数的代数表示法及其几何意义. 3.能进行复数代数形式的四则运算,了解复数代数形式的加、减运算的几何意义. 【例题分析】 例1 m (m ∈R )取什么值时,复数z =(m 2-3m -4)+(m 2-5m -6)i 是(1)实数?(2)纯虚数?(3)零? 【分析】此类问题可以应用复数的定义加以解决. 解:(1)当m 2-5m -6=0,即m =-1或m =6时,复数z 为实数; (2)当,即m =4时,复数z 为纯虚数; (3)当,即m =-1时,复数z 为零. 【评析】本题主要考查实数、纯虚数的定义,需要对复数的实部、虚部加以研究.应该注意到复数的实部、虚部都是实数,解决复数的问题时实际上是在进行实数运算.这一点大家在后面的运算中更加能够体会到. 例2 判断下列命题的对错: ?????= /--=--06504322m m m m ?????=--=--0 6504322m m m m 专题二 复数 【1】复数的基本概念 (1)形如a + b i 的数叫做复数(其中R b a ∈,);复数的单位为i ,它的平方等于-1,即1i 2-=.其中a 叫做复数的实部,b 叫做虚部 实数:当b = 0时复数a + b i 为实数 虚数:当0≠b 时的复数a + b i 为虚数; 纯虚数:当a = 0且0≠b 时的复数a + b i 为纯虚数 (2)两个复数相等的定义: 00==?=+∈==?+=+b a bi a R d c b a d b c a di c bi a )特别地,,,,(其中,且 (3)共轭复数:z a bi =+的共轭记作z a bi =-; (4)复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面叫复平面;z a bi =+,对应点坐标为(),p a b ;(象限的复习) (5)复数的模:对于复数z a bi =+,把z =z 的模; 【2】复数的基本运算 设111z a b i =+,222z a b i =+ (1) 加法:()()121212z z a a b b i +=+++; (2) 减法:()()121212z z a a b b i -=-+-; (3) 乘法:()()1212122112z z a a b b a b a b i ?=-++ 特别22z z a b ?=+。 (4)幂运算:1i i =21i =-3i i =-41i =5i i =61i =-?????? 【3】复数的化简 c di z a bi +=+(,a b 是均不为0的实数);的化简就是通过分母实数化的方法将分母化为实数:()()22ac bd ad bc i c di c di a bi z a bi a bi a bi a b ++-++-==?=++-+ 对于()0c di z a b a bi +=?≠+,当c d a b =时z 为实数;当z 为纯虚数是z 可设为c di z xi a bi +==+进一步建立方程求解 求复数的辐角、辐角主值 知识要点: 一、基础知识 1)复数的三角形式 ①定义:复数z=a+bi (a,b∈R)表示成r (cosθ+ i sinθ)的形式叫复数z的三角形式。即z=r(cosθ+ i sinθ) 其中z r =θ为复数z的辐角。 ②非零复数z辐角θ的多值性。 为终边的角θ叫复数z=a+bi的辐角 因此复数z的辐角是θ+2kπ(k∈z) ③辐角主值 表示法;用arg z 表示复数z的辐角主值。 定义:适合[0,2π)的角θ叫辐角主值 02≤ 何量z z z z z 1221→ -=对应于 与复数z 2-z 1对应的向量为oz → 显然oz ∥z 1z 2 则arg z 1=∠xoz 1=θ1 arg z 2=∠xoz 2=θ2 arg z (z 2-z 1)=arg z=∠xoz=θ 3)复数运算的几何意义 主要是三角式乘法、除法等运算中辐角的变化 如z 1=r 1(cos θ1+i sin θ1) z 2=r 2(cos θ2+i sin θ2) ①乘法:z=z 1· z 2=r 1·r 2 [cos(θ1+θ2)+i sin(θ1+θ2)] 如图:其对应的向量分别为oz oz oz 12→→→ 一、复数选择题 1.复数2 1i =+( ) A .1i -- B .1i -+ C .1i - D .1i + 2.在复平面内,复数534i i -(i 为虚数单位)对应的点的坐标为( ) A .()3,4 B .()4,3- C .43,55??- ?? ? D .43,55?? - ??? 3.复数()1z i i =?+在复平面上对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 4.已知复数()123z i i +=- (其中i 是虚数单位),则z 在复平面内对应点在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 5.已知复数5i 5i 2i z =+-,则z =( ) A B .C .D .6.设1z 是虚数,211 1 z z z =+是实数,且211z -≤≤,则1z 的实部取值范围是( ) A .[]1,1- B .11,22?? - ??? ? C .[]22-, D .11,00,22 ????-?? ????? ? 7.设2i z i +=,则||z =( ) A B C .2 D .5 8.若复数2i 1i a -+(a ∈R )为纯虚数,则1i a -=( ) A B C .3 D .5 9.在复平面内,复数z 对应的点为(,)x y ,若2 2 (2)4x y ++=,则( ) A .22z += B .22z i += C .24z += D .24z i += 10.已知i 是虚数单位,a 为实数,且3i 1i 2i a -=-+,则a =( ) A .2 B .1 C .-2 D .-1 11.复数()()212z i i =-+在复平面内对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 12.已知i 是虚数单位,2i z i ?=+,则复数z 的共轭复数的模是( ) A .5 B C D .3 一、复数选择题 1.已知复数1=-i z i ,其中i 为虚数单位,则||z =( ) A . 12 B . 22 C .2 D .2 2.已知复数()2m m m i z i --=为纯虚数,则实数m =( ) A .-1 B .0 C .1 D .0或1 3.如图所示,在复平面内,网格中的每个小正方形的边长都为1,点A ,B 对应的复数分别是1z ,2z ,则12z z -=( ) A 2 B .2 C .2 D .8 4.已知复数5i 5i 2i z =+-,则z =( ) A 5B .52C .32D .255.已知复数5 12z i =+,则z =( ) A .1 B 5 C 5 D .5 6.若复数z 满足421i z i +=+,则z =( ) A .13i + B .13i - C .3i + D .3i - 7.设复数z 满足方程4z z z z ?+?=,其中z 为复数z 的共轭复数,若z 2,则z 为( ) A .1 B 2 C .2 D .4 8.若复数()4 1i 34i z += +,则z =( ) A . 4 5 B . 35 C . 25 D . 25 9.若1i i z ,则2z z i ?-=( ) A . B .4 C . D .8 10.设复数z 满足41i z i =+,则z 的共轭复数z 在复平面内的对应点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 11.已知(),a bi a b R +∈是()()112i i +-的共轭复数,则a b +=( ) A .4 B .2 C .0 D .1- 12.复数z 对应的向量OZ 与(3,4)a =共线,对应的点在第三象限,且10z =,则z =( ) A .68i + B .68i - C .68i -- D .68i -+ 13.已知i 是虚数单位,设复数22i a bi i -+=+,其中,a b ∈R ,则+a b 的值为( ) A .7 5 B .75- C . 15 D .15 - 14.若i 为虚数单位,,a b ∈R ,且2a i b i i +=+,则复数a bi -的模等于( ) A B C D 15.题目文 件丢失! 二、多选题 16.已知复数2020 11i z i += -(i 为虚数单位),则下列说法错误的是( ) A .z 的实部为2 B .z 的虚部为1 C .z i = D .||z =17.已知复数z 满足2 20z z +=,则z 可能为( ). A .0 B .2- C .2i D .2i+1- 18.已知复数z 满足2 20z z +=,则z 可能为( ) A .0 B .2- C .2i D .2i - 19.下面是关于复数2 1i z =-+的四个命题,其中真命题是( ) A .||z = B .22z i = C .z 的共轭复数为1i -+ D .z 的虚部为1- 20.已知复数12z =-,则下列结论正确的有( ) A .1z z ?= B .2z z = C .31z =- D .2020122 z =- + 21.已知复数(),z x yi x y R =+∈,则( ) A .2 0z B .z 的虚部是yi高考文科数学二轮专题复习:11 复数
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14.求复数的辐角、辐角主值
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