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专题基础单选题自测题解析-河北省等高二数学必修,平均正确率66.0%

2025-05-23
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专题基础单选题自测题解析-河北省等高二数学必修,平均正确率66.0%
1、['利用诱导公式化简', '复数的代数形式与三角形式的互化', '辐角的主值']

正确率60.0%复数$${{z}{=}{s}{i}{n}{{5}{0}^{∘}}{−}{i}{c}{o}{s}{{5}{0}^{∘}}}$$的辐角的主值是(

D

A.$${{5}{0}^{∘}}$$

B.$${{2}{2}{0}^{∘}}$$

C.$${{3}{1}{0}^{∘}}$$

D.$${{3}{2}{0}^{∘}}$$

2、['复数的代数形式与三角形式的互化']

正确率60.0%下列表示复数$${{1}{+}{i}}$$的三角形式中:①$$\sqrt{2} \left( \mathrm{c o s} \frac{\pi} {4}+\mathrm{i s i n} \frac{\pi} {4} \right)$$;②$$\sqrt{2} \left[ \operatorname{c o s} \left(-\frac{\pi} {4} \right)+\mathrm{i s i n} \frac{\pi} {4} \right]$$;③$$\sqrt{2} \left( \mathrm{c o s} \frac{9 \pi} {4}+\mathrm{i s i n} \frac{9 \pi} {4} \right)$$;④$$\sqrt{2} \left( \mathrm{c o s} \frac{\pi} {4}+\mathrm{i s i n} \frac{3 \pi} {4} \right)$$.正确的个数是(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

3、['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60.0%在复平面中,将复数$${{1}{+}{\sqrt {3}}{i}}$$对应的向量$$\overrightarrow{O N}$$绕原点按顺时针方向旋转$$\frac{\pi} {2} ( O$$为坐标原点),得到的向量为$$\overrightarrow{O N_{1}},$$那么$$\overrightarrow{O N_{1}}$$对应的复数是(

A

A.$${\sqrt {3}{−}{i}}$$

B.$${\sqrt {3}{+}{i}}$$

C.$${{−}{\sqrt {3}}{−}{i}}$$

D.$${{−}{\sqrt {3}}{+}{i}}$$

4、['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

5、['复数的代数形式与三角形式的互化', '复数的乘法', '辐角的主值']

正确率60.0%若复数$${{z}{=}{(}{a}{+}{i}{{)}^{2}}}$$的辐角的主值是$$\frac{3 \pi} {2},$$则实数$${{a}}$$的值是(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{−}{1}}$$

C.$${{−}{\sqrt {2}}}$$

D.$${{−}{\sqrt {3}}}$$

6、['复数的代数形式与三角形式的互化']

正确率60.0%复数$${{−}{{1}{0}}}$$的三角形式是(

C

A.$$1 0 \left( \mathrm{c o s} \frac{\pi} {2}+\mathrm{i s i n} \frac{\pi} {2} \right)$$

B.$$- 1 0 \left( \mathrm{c o s} \frac{\pi} {2}-\mathrm{i s i n} \frac{\pi} {2} \right)$$

C.$${{1}{0}{(}{{c}{o}{s}{π}}{+}{{i}{s}{i}{n}{π}}{)}}$$

D.$${{1}{0}{(}{{s}{i}{n}}{0}{+}{{i}{s}{i}{n}}{0}{)}}$$

7、['复数的代数形式与三角形式的互化', '辐角的主值']

正确率60.0%复数$${{1}{−}{\sqrt {3}}{i}}$$的辐角的主值是(

A

A.$$\frac{5} {3} \pi$$

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

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

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

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%复数都可以表示为$${{z}{=}{|}{z}{|}{(}{{c}{o}{s}}{θ}{+}{i}{{s}{i}{n}}{θ}{)}{(}{0}{⩽}{θ}{<}{2}{π}{)}}$$,其中$${{|}{z}{|}}$$为$${{z}}$$的模,$${{θ}}$$称为$${{z}}$$的辐角.已知复数$${{z}}$$满足$$\frac{\left( 1-\mathrm{i} \right)^{2}} {z}=1+\mathrm{i}$$,则$${{z}}$$的辐角为

C

A.$$\frac{\pi} {4}$$

B.$$\frac{3 \pi} {4}$$

C.$$\frac{5 \pi} {4}$$

D.$$\frac{7 \pi} {4}$$

9、['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']

正确率80.0%设$${{z}_{1}{=}{2}{(}{{c}{o}{s}}{{3}{7}{.}{5}}{°}{+}{i}{{s}{i}{n}}{{3}{7}{.}{5}}{°}{)}}$$,$${{z}_{2}{=}{4}{(}{{c}{o}{s}}{{7}{.}{5}}{°}{−}{i}{{s}{i}{n}}{{7}{.}{5}}{°}{)}}$$,则$${{z}_{1}{⋅}{{z}_{2}}}$$的值等于$${{(}{)}}$$

D

A.$${{1}{6}{(}{{c}{o}{s}}{{4}{5}}{°}{+}{i}{{s}{i}{n}}{{4}{5}}{°}{)}}$$

B.$${{8}{(}{{c}{o}{s}}{{4}{5}}{°}{+}{i}{{s}{i}{n}}{{4}{5}}{°}{)}}$$

C.$${{1}{6}{(}{{c}{o}{s}}{{3}{0}}{°}{+}{i}{{s}{i}{n}}{{3}{0}}{°}{)}}$$

D.$${{8}{(}{{c}{o}{s}}{{3}{0}}{°}{+}{i}{{s}{i}{n}}{{3}{0}}{°}{)}}$$

10、['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$${{z}{=}{a}{+}{{b}{i}}{(}{a}{,}{b}{∈}{R}{,}{i}}$$为虚数单位$${{)}}$$都可以$${{z}{=}{r}{(}{{c}{o}{s}}{θ}{+}{i}{{s}{i}{n}}{θ}{)}}$$的形式,其中$${{r}{=}{\sqrt {{a}^{2}{+}{{b}^{2}}}}{,}{0}{⩽}{θ}{<}{2}{π}{)}}$$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$$z=\frac{2 i} {1-\sqrt{3} i}$$,则$${{z}}$$的辐角主值为$${{(}{)}}$$

D

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

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

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

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

1、复数$${{z}{=}{s}{i}{n}{{5}{0}^{∘}}{−}{i}{c}{o}{s}{{5}{0}^{∘}}}$$的辐角的主值是()。

解析:首先将复数表示为三角形式$${z = \cos\theta + i\sin\theta}$$。

$${z = \sin50^\circ - i\cos50^\circ = \cos(270^\circ + 50^\circ) + i\sin(270^\circ + 50^\circ) = \cos320^\circ + i\sin320^\circ}$$。

因此,辐角的主值是$${320^\circ}$$,答案为D。

2、下列表示复数$${{1}{+}{i}}$$的三角形式中:①$$\sqrt{2} \left( \mathrm{c o s} \frac{\pi} {4}+\mathrm{i s i n} \frac{\pi} {4} \right)$$;②$$\sqrt{2} \left[ \operatorname{c o s} \left(-\frac{\pi} {4} \right)+\mathrm{i s i n} \frac{\pi} {4} \right]$$;③$$\sqrt{2} \left( \mathrm{c o s} \frac{9 \pi} {4}+\mathrm{i s i n} \frac{9 \pi} {4} \right)$$;④$$\sqrt{2} \left( \mathrm{c o s} \frac{\pi} {4}+\mathrm{i s i n} \frac{3 \pi} {4} \right)$$.正确的个数是()。

解析:复数$${1 + i}$$的模为$${\sqrt{2}}$$,辐角主值为$${\frac{\pi}{4}}$$。

①正确,为标准三角形式。

②错误,因为辐角不一致。

③正确,因为$${\frac{9\pi}{4}}$$与$${\frac{\pi}{4}}$$相差$${2\pi}$$。

④错误,因为辐角不一致。

正确的个数是2,答案为B。

3、在复平面中,将复数$${{1}{+}{\sqrt {3}}{i}}$$对应的向量$$\overrightarrow{O N}$$绕原点按顺时针方向旋转$$\frac{\pi} {2} ( O$$为坐标原点),得到的向量为$$\overrightarrow{O N_{1}},$$那么$$\overrightarrow{O N_{1}}$$对应的复数是()。

解析:复数$${1 + \sqrt{3}i}$$的模为2,辐角为$${\frac{\pi}{3}}$$。

顺时针旋转$${\frac{\pi}{2}}$$后,新的辐角为$${\frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{2} = -\frac{\pi}{6}}$$。

对应的复数为$${2\left(\cos\left(-\frac{\pi}{6}\right) + i\sin\left(-\frac{\pi}{6}\right)\right) = \sqrt{3} - i}$$。

答案为A。

4、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()。

解析:根据欧拉公式,$${e^i = \cos1 + i\sin1}$$。

由于$${1}$$弧度约等于$${57.3^\circ}$$,位于第一象限,因此$${\cos1 > 0}$$且$${\sin1 > 0}$$。

复数$${e^i}$$位于第一象限,答案为A。

5、若复数$${{z}{=}{(}{a}{+}{i}{{)}^{2}}}$$的辐角的主值是$$\frac{3 \pi} {2},$$则实数$${{a}}$$的值是()。

解析:展开$${z = (a + i)^2 = a^2 - 1 + 2ai}$$。

辐角主值为$${\frac{3\pi}{2}}$$,说明复数位于负虚轴上,即实部为0,虚部为负。

因此$${a^2 - 1 = 0}$$且$${2a < 0}$$,解得$${a = -1}$$。

答案为B。

6、复数$${{−}{{1}{0}}}$$的三角形式是()。

解析:复数$${-10}$$的模为10,辐角为$${\pi}$$。

因此其三角形式为$${10(\cos\pi + i\sin\pi)}$$。

答案为C。

7、复数$${{1}{−}{\sqrt {3}}{i}}$$的辐角的主值是()。

解析:复数$${1 - \sqrt{3}i}$$的模为2,辐角为$${-\frac{\pi}{3}}$$或$${\frac{5\pi}{3}}$$。

主值范围为$${[0, 2\pi)}$$,因此主值为$${\frac{5\pi}{3}}$$。

答案为A。

8、复数都可以表示为$${{z}{=}{|}{z}{|}{(}{{c}{o}{s}}{θ}{+}{i}{{s}{i}{n}}{θ}{)}{(}{0}{⩽}{θ}{<}{2}{π}{)}}$$,其中$${{|}{z}{|}}$$为$${{z}}$$的模,$${{θ}}$$称为$${{z}}$$的辐角.已知复数$${{z}}$$满足$$\frac{\left( 1-\mathrm{i} \right)^{2}} {z}=1+\mathrm{i}$$,则$${{z}}$$的辐角为。

解析:化简方程$${\frac{(1 - i)^2}{z} = 1 + i}$$。

$${(1 - i)^2 = -2i}$$,因此$${z = \frac{-2i}{1 + i} = \frac{-2i(1 - i)}{(1 + i)(1 - i)} = \frac{-2i + 2i^2}{2} = -1 - i}$$。

复数$${z = -1 - i}$$的辐角为$${\frac{5\pi}{4}}$$。

答案为C。

9、设$${{z}_{1}{=}{2}{(}{{c}{o}{s}}{{3}{7}{.}{5}}{°}{+}{i}{{s}{i}{n}}{{3}{7}{.}{5}}{°}{)}}$$,$${{z}_{2}{=}{4}{(}{{c}{o}{s}}{{7}{.}{5}}{°}{−}{i}{{s}{i}{n}}{{7}{.}{5}}{°}{)}}$$,则$${{z}_{1}{⋅}{{z}_{2}}}$$的值等于$${{(}{)}}$$。

解析:$${z_2}$$可以表示为$${4(\cos(-7.5^\circ) + i\sin(-7.5^\circ))}$$。

复数相乘,模相乘,辐角相加:$${z_1 \cdot z_2 = 8(\cos(37.5^\circ - 7.5^\circ) + i\sin(37.5^\circ - 7.5^\circ)) = 8(\cos30^\circ + i\sin30^\circ)}$$。

答案为D。

10、任意复数$${{z}{=}{a}{+}{{b}{i}}{(}{a}{,}{b}{∈}{R}{,}{i}}$$为虚数单位$${{)}}$$都可以$${{z}{=}{r}{(}{{c}{o}{s}}{θ}{+}{i}{{s}{i}{n}}{θ}{)}}$$的形式,其中$${{r}{=}{\sqrt {{a}^{2}{+}{{b}^{2}}}}{,}{0}{⩽}{θ}{<}{2}{π}{)}}$$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$$z=\frac{2 i} {1-\sqrt{3} i}$$,则$${{z}}$$的辐角主值为$${{(}{)}}$$。

解析:化简$${z = \frac{2i}{1 - \sqrt{3}i}}$$。

分子分母同乘共轭复数$${1 + \sqrt{3}i}$$:$${z = \frac{2i(1 + \sqrt{3}i)}{(1 - \sqrt{3}i)(1 + \sqrt{3}i)} = \frac{2i - 2\sqrt{3}}{4} = \frac{-\sqrt{3}}{2} + \frac{i}{2}}$$。

复数$${z}$$的辐角为$${\frac{5\pi}{6}}$$。

答案为D。

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