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课后基础选择题自测题解析-山西省等高二数学必修,平均正确率68.0%

2025-06-04
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课后基础选择题自测题解析-山西省等高二数学必修,平均正确率68.0%
1、['利用诱导公式化简', '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%欧拉$$\, \gets\, \gets\, \gets\, \gets\, \hphantom{\frac{1} {2}} \, L e o n h a r d E u l e r$$,国籍瑞士)是科学史上最多产的一位杰出的数学家,他发明的公式$$e^{i x}=\operatorname{c o s} x+i \operatorname{s i n} x \left( i \right)$$为虚数单位),将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,这个公式在复变函数理论中占用非常重要的地位,被誉为$${{“}}$$数学中的天桥$${{”}}$$,根据此公式可知,$$e^{-4 i}$$表示的复数在复平面中位于(

B

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

2、['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', '三角函数值在各象限的符号']

正确率60.0%$${{1}{7}{4}{8}}$$年,瑞士著名数学家欧拉发现了复指数函数和三角函数的关系,并写出以下公式$$e^{i x}=\operatorname{c o s} x+i \operatorname{s i n} x$$,这个公式在复变论中占有非常重要的地位,被誉为$${{“}}$$数学中的天桥$${{”}}$$,根据此公式可知,$$e^{2 i}$$表示的复数所对应的点在复平面中位于(

B

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

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', '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.$$\sqrt3-\mathrm{i}$$

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

C.$${{−}{\sqrt {3}}{−}{i}}$$

D.$${{−}{\sqrt {3}}{+}{i}}$$

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$$z=( a+\mathrm{i} )^{2}$$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', '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

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、['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$$z=| z | ( \operatorname{c o s} \theta+i \operatorname{s i n} \theta) ( 0 \leqslant\theta< 2 \pi)$$,其中$${{|}{z}{|}}$$为$${{z}}$$的模,$${{θ}}$$称为$${{z}}$$的辐角.已知复数$${{z}}$$满足$$\frac{\left( 1-\mathrm{i} \right)^{2}} {z}=1+\mathrm{i}$$,则$${{z}}$$的辐角为

C

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

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

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

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

10、['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', '复平面内的点、复数及平面向量']

正确率80.0%复数$$z=\operatorname{c o s} \frac\pi3+i \operatorname{s i n} \frac\pi3$$,则在复平面内,复数$${{z}^{2}}$$对应的点在$${{(}{)}}$$

B

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

1. 根据欧拉公式 $$e^{i x} = \cos x + i \sin x$$,代入 $$x = -4$$ 得:$$e^{-4i} = \cos(-4) + i \sin(-4) = \cos 4 - i \sin 4$$。因为 $$4$$ 弧度位于第三象限,$$\cos 4 < 0$$ 且 $$\sin 4 < 0$$,所以实部为负,虚部为正,复数位于第二象限。答案为 B

2. 代入 $$x = 2$$ 得:$$e^{2i} = \cos 2 + i \sin 2$$。$$2$$ 弧度位于第二象限,$$\cos 2 < 0$$ 且 $$\sin 2 > 0$$,复数位于第二象限。答案为 B

3. 复数 $$z = 1 - \cos \theta - i \sin \theta$$ 可化简为:$$z = 2 \sin^2 \frac{\theta}{2} - 2i \sin \frac{\theta}{2} \cos \frac{\theta}{2} = 2 \sin \frac{\theta}{2} \left( \sin \frac{\theta}{2} - i \cos \frac{\theta}{2} \right)$$。利用三角恒等式,进一步化为 $$2 \sin \frac{\theta}{2} \left( \cos \frac{\pi - \theta}{2} + i \sin \frac{\pi - \theta}{2} \right)$$。答案为 B

4. 复数 $$1 + \sqrt{3}i$$ 的极坐标形式为 $$2 \left( \cos \frac{\pi}{3} + i \sin \frac{\pi}{3} \right)$$。顺时针旋转 $$\frac{\pi}{2}$$ 后,角度变为 $$\frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{2} = -\frac{\pi}{6}$$,对应复数为 $$2 \left( \cos \left( -\frac{\pi}{6} \right) + i \sin \left( -\frac{\pi}{6} \right) \right) = \sqrt{3} - i$$。答案为 A

5. 复数 $$z = (a + i)^2 = a^2 - 1 + 2ai$$,其辐角主值为 $$\frac{3\pi}{2}$$,说明实部 $$a^2 - 1 = 0$$ 且虚部 $$2a < 0$$,解得 $$a = -1$$。答案为 B

6. 解方程 $$z(1 - i) = 2$$ 得 $$z = \frac{2}{1 - i} = 1 + i$$,其共轭复数为 $$1 - i$$,对应点 $$(1, -1)$$ 位于第四象限。答案为 D

7. 化简方程 $$\frac{(1 - i)^2}{z} = 1 + i$$ 得 $$z = \frac{(1 - i)^2}{1 + i} = \frac{-2i}{1 + i} = -1 - i$$。辐角为 $$\frac{5\pi}{4}$$。答案为 C

9. 同第7题,答案为 C

10. 复数 $$z = \cos \frac{\pi}{3} + i \sin \frac{\pi}{3}$$,平方后 $$z^2 = \cos \frac{2\pi}{3} + i \sin \frac{2\pi}{3}$$,位于第二象限。答案为 B

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