格物学 第七章 复数7.3 ⋆复数的三角表示

复数的代数形式与三角形式的互化-7.3 ⋆复数的三角表示知识点月考基础选择题自测题解析-甘肃省等高二数学必修,平均正确率62.0%

2025-07-17
复数的代数形式与三角形式的互化-7.3 ⋆复数的三角表示知识点月考基础选择题自测题解析-甘肃省等高二数学必修,平均正确率62.0%
1、['利用诱导公式化简', '复数的代数形式与三角形式的互化']

正确率60.0%已知$$a+b \mathrm{i} ( a$$,$${{b}{∈}{R}{)}}$$的三角形式为$$r ( \operatorname{c o s} \theta+\mathrm{i s i n} \ \theta)$$,则$$- a+b \mathrm{i}$$的三角形式是(

B

A.$$r ( \operatorname{c o s} \theta+\mathrm{i s i n} \theta)$$

B.$$r ( \operatorname{c o s} ( \pi-\theta)+\mathrm{i s i n} ( \pi-\theta) )$$

C.$$r ( \operatorname{c o s} ( \pi+\theta)+\mathrm{i s i n} ( \pi+\theta) )$$

D.$$r ( \operatorname{c o s} ( 2 \pi-\theta)+\mathrm{i s i n} ( 2 \pi-\theta) )$$

2、['复数三角形式的乘法运算及其几何意义', '复数的代数形式与三角形式的互化', '复数三角形式的除法运算及其几何意义']

正确率40.0%已知复数$${{z}}$$满足$$| z |=1,$$且$$\frac{z+1} {\overline{{z}}+1}=\frac{1} {3}+a i ( a \in\boldsymbol{R} ),$$则$${{|}{a}{|}{=}}$$(

B

A.$$\frac{1} {3}$$

B.$$\frac{2 \sqrt{2}} {3}$$

C.$$\frac{3} {5}$$

D.$$\frac{4} {5}$$

3、['复数的代数形式与三角形式的互化']

正确率60.0%复数$$z=1-\mathrm{c o s} \theta-\mathrm{i s i n} \theta( \theta\in[ 0, \, \, 2 \pi) )$$的三角形式是(

C

A.$$z=2 \mathrm{s i n} \frac{\theta} {2} \biggl( \mathrm{c o s} \frac{\theta+\pi} {2}+\mathrm{i s i n} \frac{\theta+\pi} {2} \biggr)$$

B.$$z=2 \mathrm{s i n} \frac{\theta} {2} \biggl( \mathrm{c o s} \frac{\pi-\theta} {2}+\mathrm{i s i n} \frac{\pi-\theta} {2} \biggr)$$

C.$$z=2 \mathrm{s i n} \frac{\theta} {2} \biggl( \mathrm{c o s} \frac{\theta-\pi} {2}+\mathrm{i s i n} \frac{\theta-\pi} {2} \biggr)$$

D.$$z=2 \mathrm{c o s} \frac{\theta} {2} \biggl( \mathrm{c o s} \frac{\pi-\theta} {2}+\mathrm{i s i n} \frac{\pi-\theta} {2} \biggr)$$

4、['复数的代数形式与三角形式的互化']

正确率60.0%复数$$z=4 \left( \mathrm{c o s} \frac{3 \pi} {4}+\mathrm{i} \operatorname{s i n} \frac{3 \pi} {4} \right)$$的代数形式为(

B

A.$$z=2 \sqrt{2}+2 \sqrt{2} \mathrm{i}$$

B.$$z=-2 \sqrt{2}+2 \sqrt{2} \mathrm{i}$$

C.$$z=2 \sqrt{2}-2 \sqrt{2} \mathrm{i}$$

D.$$z=-2 \sqrt{2}-2 \sqrt{2} \mathrm{i}$$

5、['函数与数学文化结合', '复平面内的点、复数及平面向量', '复数的代数形式与三角形式的互化']

正确率60.0%瑞士著名数学家欧拉发现公式$$e^{i x}=\operatorname{c o s} x+i \operatorname{s i n} x ( i$$为虚数单位$${{)}}$$,它将指数函数的定义域扩大到复数集,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里占有非常重要的地位.特别是当$${{x}{=}{π}}$$时,$$e^{i \pi}+1=0$$被认为是数学上最优美的公式,数学家们评价它是$${{“}}$$上帝创造的公式$${{”}}$$.根据欧拉公式可知,$${{e}^{i}}$$表示的复数在复平面中位于(

A

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

6、['复数的代数形式与三角形式的互化', '复数的乘法', '复数的四则运算综合应用']

正确率60.0%若$${{i}}$$为虚数单位,复数$$( 3+2 i ) \, i$$等于(

B

A.$$- 2-3 i$$

B.$$- 2+3 i$$

C.$${{2}{−}{3}{i}}$$

D.$${{2}{+}{3}{i}}$$

7、['复数的代数形式与三角形式的互化', '共轭复数']

正确率40.0%在复平面内,复数$${{z}}$$满足$$z ( 1-\mathrm{i} )=2$$,则$${{z}}$$的共轭复数对应的点位于(

D

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

8、['复数的代数形式与三角形式的互化', '辐角的主值']

正确率80.0%任意复数$$z=a+b i ( i$$为虚数单位$${{)}}$$都可以写成$$z=r ( \operatorname{c o s} \theta+i \operatorname{s i n} \theta)$$的形式,其中$${{r}{=}{\sqrt {{a}^{2}{+}{{b}^{2}}}}}$$,$$0 \leqslant\theta< 2 \pi.$$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$$z=\frac2 {1-\sqrt{3} i}$$,则$${{z}}$$的辐角主值为$${{(}{)}}$$

B

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{\pi} {3}$$

C.$$\frac{2 \pi} {3}$$

D.$$\frac{5 \pi} {6}$$

9、['复数的代数形式与三角形式的互化', '复平面内的点、复数及平面向量']

正确率80.0%在复平面内,$${{O}}$$为坐标原点,复数$${{z}}$$对应的点为$$Z ( 1, 0 )$$,将向量$$\overrightarrow{O Z}$$按逆时针方向旋转$${{3}{0}{°}}$$得到$$\overrightarrow{O Z^{\prime}}$$,则$$\overrightarrow{O Z^{\prime}}$$对应的复数$${{z}{^{′}}}$$为$${{(}{)}}$$

A

A.$$\frac{\sqrt3} {2}+\frac1 2 \mathrm{i}$$

B.$$\frac{1} {2}+\frac{\sqrt{3}} {2} \mathrm{i}$$

C.$$\frac{\sqrt{3}} {2}-\frac{1} {2} \mathrm{i}$$

D.$$\frac1 2-\frac{\sqrt3} 2 \mathrm{i}$$

10、['复数的代数形式与三角形式的互化']

正确率80.0%将复数$${{1}{+}{i}}$$对应的向量$$\overrightarrow{\mathrm{O M}}$$绕原点按逆时针方向旋转$$\frac{\pi} {4}$$,得到的向量为$$\overrightarrow{O M_{1}}$$,那么$$\overrightarrow{O M_{1}}$$对应的复数是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{2}{i}}$$

B.$${\sqrt {2}{i}}$$

C.$$\frac{\sqrt2} 2+\frac{\sqrt2} 2 i$$

D.$$\sqrt2+\sqrt2 i$$

1. 解析:

已知复数 $$a + b\mathrm{i} = r(\cos\theta + \mathrm{i}\sin\theta)$$,则 $$-a + b\mathrm{i}$$ 可以表示为 $$r(-\cos\theta + \mathrm{i}\sin\theta)$$。利用三角恒等式,有:

$$-\cos\theta = \cos(\pi - \theta)$$,$$\sin\theta = \sin(\pi - \theta)$$。

因此,$$-a + b\mathrm{i} = r(\cos(\pi - \theta) + \mathrm{i}\sin(\pi - \theta))$$,对应选项 B

2. 解析:

设 $$z = x + y\mathrm{i}$$,满足 $$|z| = 1$$,即 $$x^2 + y^2 = 1$$。题目给出:

$$\frac{z + 1}{\overline{z} + 1} = \frac{1}{3} + a\mathrm{i}$$。

将 $$z$$ 和 $$\overline{z}$$ 代入,化简后可得:

$$\frac{(x + 1) + y\mathrm{i}}{(x + 1) - y\mathrm{i}} = \frac{1}{3} + a\mathrm{i}$$。

通过有理化分母并比较实部和虚部,解得 $$a = \pm \frac{2\sqrt{2}}{3}$$,因此 $$|a| = \frac{2\sqrt{2}}{3}$$,对应选项 B

3. 解析:

复数 $$z = 1 - \cos\theta - \mathrm{i}\sin\theta$$ 可以改写为:

$$z = 2\sin^2\frac{\theta}{2} - 2\mathrm{i}\sin\frac{\theta}{2}\cos\frac{\theta}{2} = 2\sin\frac{\theta}{2}\left(\sin\frac{\theta}{2} - \mathrm{i}\cos\frac{\theta}{2}\right)$$。

利用三角恒等式,进一步化为:

$$z = 2\sin\frac{\theta}{2}\left(\cos\left(\frac{\pi - \theta}{2}\right) + \mathrm{i}\sin\left(\frac{\pi - \theta}{2}\right)\right)$$。

对应选项 B

4. 解析:

复数 $$z = 4\left(\cos\frac{3\pi}{4} + \mathrm{i}\sin\frac{3\pi}{4}\right)$$ 的代数形式为:

$$z = 4\left(-\frac{\sqrt{2}}{2} + \mathrm{i}\frac{\sqrt{2}}{2}\right) = -2\sqrt{2} + 2\sqrt{2}\mathrm{i}$$。

对应选项 B

5. 解析:

根据欧拉公式,$$e^{\mathrm{i}} = \cos 1 + \mathrm{i}\sin 1$$。由于 $$1$$ 弧度位于第一象限($$0 < 1 < \frac{\pi}{2}$$),因此 $$\cos 1 > 0$$ 且 $$\sin 1 > 0$$,复数 $$e^{\mathrm{i}}$$ 位于第一象限,对应选项 A

6. 解析:

复数 $$(3 + 2\mathrm{i})\mathrm{i} = 3\mathrm{i} + 2\mathrm{i}^2 = 3\mathrm{i} - 2 = -2 + 3\mathrm{i}$$。

对应选项 B

7. 解析:

复数 $$z$$ 满足 $$z(1 - \mathrm{i}) = 2$$,解得 $$z = \frac{2}{1 - \mathrm{i}} = 1 + \mathrm{i}$$。

其共轭复数为 $$1 - \mathrm{i}$$,对应的点 $$(1, -1)$$ 位于第四象限,对应选项 D

8. 解析:

复数 $$z = \frac{2}{1 - \sqrt{3}\mathrm{i}}$$ 有理化后为:

$$z = \frac{2(1 + \sqrt{3}\mathrm{i})}{(1 - \sqrt{3}\mathrm{i})(1 + \sqrt{3}\mathrm{i})} = \frac{2 + 2\sqrt{3}\mathrm{i}}{4} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2}\mathrm{i}$$。

其辐角主值为 $$\frac{\pi}{3}$$,对应选项 B

9. 解析:

复数 $$z = 1$$ 对应的向量为 $$(1, 0)$$,逆时针旋转 $$30^\circ$$ 后,新的复数 $$z'$$ 为:

$$z' = 1 \cdot (\cos 30^\circ + \mathrm{i}\sin 30^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{1}{2}\mathrm{i}$$。

对应选项 A

10. 解析:

复数 $$1 + \mathrm{i}$$ 对应的向量模长为 $$\sqrt{2}$$,辐角为 $$\frac{\pi}{4}$$。旋转 $$\frac{\pi}{4}$$ 后,新的辐角为 $$\frac{\pi}{2}$$,因此新的复数为:

$$\sqrt{2}(\cos\frac{\pi}{2} + \mathrm{i}\sin\frac{\pi}{2}) = \sqrt{2}\mathrm{i}$$。

对应选项 B

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