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考前基础选择题自测题解析-贵州省等高二数学必修,平均正确率72.0%

2025-05-26
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考前基础选择题自测题解析-贵州省等高二数学必修,平均正确率72.0%
1、['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.$$z=2 \mathrm{c o s} \frac{\theta} {2} \biggl( \mathrm{c o s} \frac{\pi-\theta} {2}+\mathrm{i s i n} \frac{\pi-\theta} {2} \biggr)$$

2、['复数的代数形式与三角形式的互化']

正确率80.0%复数$$z=4 \left( \mathrm{c o s} \frac{5 \pi} {4}+\mathrm{i s i n} \frac{5 \pi} {4} \right)$$的代数形式为(

D

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

3、['复数的代数形式与三角形式的互化']

正确率60.0%已知复数$$z=-1+\sqrt{3} \mathrm{i},$$则它的共轭复数$${{z}{¯}}$$的三角形式为(

C

A.$$\overline{{z}}=2 \left( \mathrm{c o s} \frac{4 \pi} {3}-\mathrm{i s i n} \frac{4 \pi} {3} \right)$$

B.$$\overline{{z}}=-2 \left( \mathrm{c o s} \frac{\pi} {6}+\mathrm{i s i n} \frac{\pi} {6} \right)$$

C.$$\overline{{z}}=2 \left( \operatorname{c o s} \frac{4 \pi} {3}+\mathrm{i s i n} \frac{4 \pi} {3} \right)$$

D.$$\overline{{z}}=2 \left( \mathrm{c o s} \frac{5 \pi} {3}+\mathrm{i s i n} \frac{5 \pi} {3} \right)$$

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、['函数的最大(小)值', '复数的代数形式与三角形式的互化']

正确率60.0%已知$$z=x+y i ~ ( \ x, \ y \in R )$$且$$| z |=1$$,则$${{x}{+}{\sqrt {3}}{y}}$$的最大值(

B

A.$${{1}{+}{\sqrt {3}}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${\sqrt {3}}$$

6、['复数的代数形式与三角形式的互化', '复数的除法']

正确率60.0%若复数$$z=\frac{2 i} {1-i} ( i$$为虚数单位$${{)}}$$,则复数$${{z}}$$对应的点在第

B

A.一象限

B.二象限

C.三象限

D.四象限

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

正确率80.0%复数都可以表示为$$z=| z | ( \operatorname{c o s} \theta+i \operatorname{s i n} \theta) ( 0 \leqslant\theta< 2 \pi)$$,其中$${{|}{z}{|}}$$为$${{z}}$$的模,$${{θ}}$$称为$${{z}}$$的辐角$${{.}}$$已知复数$${{z}}$$满足$$\frac{( 1-i )^{2}} {z}=1+i$$,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、['角α与-α的三角函数值之间的关系', '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$$- 2 \left( \mathrm{c o s} \frac{\pi} {5}+i \mathrm{s i n} \frac{\pi} {5} \right)$$辐角的主值是$${{(}{)}}$$

C

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

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

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

D.$$\frac{9} {5} \pi$$

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$$z=a+\mathrm{b i} ( a, b \in R, i )$$为虚数单位$${{)}}$$都可以$$z=r ( \operatorname{c o s} ~ \theta+i \operatorname{s i n} ~ \theta)$$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$$z=\frac{2 i} {1-\sqrt{3} i}$$,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. 解析:

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

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

利用三角恒等式 $$\sin \frac{\theta}{2} = \cos \left( \frac{\pi - \theta}{2} \right)$$ 和 $$\cos \frac{\theta}{2} = \sin \left( \frac{\pi - \theta}{2} \right)$$,可以进一步表示为:

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

由于三角形式要求系数为正,且角度在 $$[0, 2\pi)$$ 范围内,因此正确答案为 B

2. 解析:

复数 $$z = 4 \left( \cos \frac{5\pi}{4} + i \sin \frac{5\pi}{4} \right)$$ 的代数形式为:

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

因此正确答案为 D

3. 解析:

复数 $$z = -1 + \sqrt{3}i$$ 的共轭复数为 $$\overline{z} = -1 - \sqrt{3}i$$。

其模为 $$|\overline{z}| = 2$$,辐角为 $$\frac{4\pi}{3}$$(因为点在第三象限)。

因此三角形式为:

$$\overline{z} = 2 \left( \cos \frac{4\pi}{3} + i \sin \frac{4\pi}{3} \right)$$

正确答案为 C

4. 解析:

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

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

因此正确答案为 B

5. 解析:

由 $$|z| = 1$$,复数 $$z = x + yi$$ 满足 $$x^2 + y^2 = 1$$。

表达式 $$x + \sqrt{3}y$$ 可以视为向量 $$(1, \sqrt{3})$$ 与 $$(x, y)$$ 的点积,其最大值为:

$$\sqrt{1^2 + (\sqrt{3})^2} \cdot 1 = 2$$

因此正确答案为 B

6. 解析:

复数 $$z = \frac{2i}{1 - i}$$ 化简为:

$$z = \frac{2i(1 + i)}{(1 - i)(1 + i)} = \frac{2i - 2}{2} = -1 + i$$

对应点为 $$(-1, 1)$$,位于第二象限,因此正确答案为 B

7. 解析:

由方程 $$\frac{(1 - i)^2}{z} = 1 + i$$,解得:

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

复数 $$z = -1 - i$$ 的辐角为 $$\frac{5\pi}{4}$$,因此正确答案为 C

9. 解析:

复数 $$-2 \left( \cos \frac{\pi}{5} + i \sin \frac{\pi}{5} \right)$$ 可以表示为:

$$2 \left( \cos \left( \pi + \frac{\pi}{5} \right) + i \sin \left( \pi + \frac{\pi}{5} \right) \right) = 2 \left( \cos \frac{6\pi}{5} + i \sin \frac{6\pi}{5} \right)$$

因此辐角主值为 $$\frac{6\pi}{5}$$,正确答案为 C

10. 解析:

复数 $$z = \frac{2i}{1 - \sqrt{3}i}$$ 化简为:

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

其辐角主值为 $$\frac{5\pi}{6}$$(点在第二象限),因此正确答案为 D

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