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复数的三角形式
1、复数的三角形式
(1)复数的幅角:设复数Z=a+bi对应向量半轴为始边,向量
,以x轴的正
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. 2、复数的三角形式的运算:
设Z=r(cosθ+isinθ),Z1=r1(cosθ1+isinθ1),Z2=r2(cosθ2+isinθ2).则
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3、应用
例1求下列复数的模和辐角主值 (1)1?i (2)解:(1)
又(2)有
1?i?12?12?23?i
tan??b???arg(1?i)?a=1,点(1,1)在第一象限。所以4223?i?(3)?(?1)?2
3,?1tan???13,点(
?)在第四象限,所以
11?66
想一想:怎样求复数z?3?4i的辐角?
??arg(3?i)?2???想一想:复数的三角形式有哪些特征?下列各式是复数的三角形式吗?
? (?30?)?isin(?30?)(1)isin??cos? (2)2?cos(3)
5(cos5???isin)66
例2 把下列复数转化为三角形式 (1)-1;(2)2i; (3)
22r?(?1)?0解:(1)
3?i
(?1)??,所以 =1,辐角主值为?=arg
-1=cos??isin?
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22r?0?2?2 辐角主值为?=(2)
arg?2i???2,所以
2i=
2(cos??isin)22
?22r?(3)?(?1)?2,由(3)
tan???13??33(和点3,?1)在第
四象限,得
??arg(3?i)?2???6?11?6,
所以
3?i=
2(cos11?11??isin)66
总结:复数的代数形式z?a?bi化为复数的三角形式一般方
法步骤是:
22①求复数的模:r?a?b;②由
tan??b(a,b)a及点所在象限求出
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。
例3.求复数Z=1+cosθ+isinθ(π<θ<2π)的模与辐角主值. 分析:式子中多个“1”,只有将“1”消去,才能更接近三角形式,因此可利用三角公式消“1”.
解:Z=1+cosθ+isinθ=1+(2cos2-1)+2i·sincos=2cos(cos+isin)........(1) ∵ π<θ<2π ∴
<<π, ∴cos<0
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