职高高二数学数学复数及其应用 教案 联系客服

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第三十六课时:复数的三角形式(一)

【教学目标】

知识目标:

会求复数的模、辐角和辐角主值以及复数的三角形式. 能力目标:

通过复数的模、辐角和辐角主值以及复数的三角形式的学习,使学生的计算技能得到锻炼和提高.

【教学重点】

(1)复数的几何表示.

(2)复数的三角形式、指数形式、极坐标形式.

【教学难点】

复数的代数形式转化为三角形式.

【课时安排】

1课时.

【教学过程】

动脑思考 探索新知

复数的三角形式

????观察图3?4,表示复数z?a?bi的向量OZ,可以由向量的大小(模)与方向(与x

轴正方向所成的角)来确定.

????向量OZ的模叫做复数z?a?bi的模(如图3-6),记做z或a?bi,即

?????z?a?bi?OZ?a2?b2. (3.3)

特别地,当b=0时,z=a,于是z?a,此时z的模等于实数a的绝对值.

y Z(a,b) r a b x

o 图3-6 ?

????当复数z?0时,以实轴的正半轴为始边,向量OZ为终边的角?叫做复数z?a?bi的

辐角(如图3-6).

非零复数z?a?bi的辐角都有无穷多个,其中区间(?π,π]内的辐角叫做辐角主值,记作argz.

当复数z?a?bi?0时,辐角可以由对应点Z(a,b)的位置确定,分为如下两种情况: (1)当点Z(a,b)在某个象限内时,其辐角可以由tan??b和点Z(a,b)所在的象限确定; a(2)当点Z(a,b)分别在正半实轴、负半实轴、正半虚轴或负半虚轴上时,其辐角分别

为0、π、

ππ或?. 22当复数z?a?bi?0时,对应的向量是零向量,辐角可以取任意值.

【想一想】

如果复数z?a?bi中,b?0,那么当a?0及a?0时,复数的辐角主值各是多少? 巩固知识 典型例题

例6 求下列各复数的模与辐角主值. (1)z1?1?3i; (2)z2?1?i; (3)z3??2?i; (4)z4?5i.

解 (1)由a?1,b?3知点Z1(1,3)在第一象限,故辐角为第一象限的角.所以 z1?1?(3)?2. 又 tan??所以 argz1?223?3, 1π. 3(2)由a?1,b??1知点Z2(1,?1)在第四象限,故辐角为第四象限的角.所以

22 z2?1?(?1)?2.

?1??1, 1π所以 argz2??.

4又 tan??(3)由a??2,b??1知点Z3(?2,?1)在第三象限,故辐角为第三象限的角.所以 z3?(?2)2?(?1)2?3. (转下节)

第三十七课时:复数的三角形式(二)

【教学目标】

知识目标:

会求复数的模、辐角和辐角主值以及复数的三角形式. 能力目标:

通过复数的模、辐角和辐角主值以及复数的三角形式的学习,使学生的计算技能得到锻炼和提高.

【教学重点】

(1)复数的几何表示.

(2)复数的三角形式、指数形式、极坐标形式.

【教学难点】

复数的代数形式转化为三角形式.

【课时安排】

1课时.

【教学过程】 (接上节) 又 tan???12, ?2?2所以 argz3?35.3??180???144.7?.

(4)由a?0,b?5?0知, z4?动脑思考 探索新知

设复数z?a?bi的模z?r,辐角为?,观察图3-6知, a?rcos?,b?rsin?,所以

02?52?5,argz4?π. 2z?a?bi?rcos??rsin??i?r(cos??isin?),

即 z?r(cos??isin?). (3.4)

我们把z?r(cos??isin?)叫做复数的三角形式,而把z=a?bi叫做复数的代数形式.

【注意】复数的三角形式中:

(1)r…0;(2)实部为rcos?,虚部为rsin?;(3)实部与虚部之间用“+”号连接. 从复数的三角形式可以看出,如果两个非零复数的模与辐角分别相等,那么这两个复数相等.

【想一想】 如果两个非零复数的模相等,辐角不相等,那么这两个复数会相等吗?为什么?

与复数的代数形式不同,一个复数的三角形式不是唯一的,设z?r(cos??isin?),则

z?r[cos(??2kπ)?isin(??2kπ)](k?Z)都是z的三角形式,为了使运算结果一致,本章

中,如果不加说明,复数的辐角指的是辐角主值. 巩固知识 典型例题

例7 把下列复数化为三角形式: (1)z1??1?3i; (2)z2??4i.

分析 将复数的代数形式化为三角形式的关键是求出复数的模与辐角.

解 (1)由a??1,b?3知点Z1(?1,3)在第二象限,故辐角为第二象限的角.所以 r?(?1)2?3?2. 又 tan??22π3. ??3,所以 argz1?3?1因此,复数z1??1?3i的三角形式为 z1?2(cos(2)由a?0,b??4?0知,

2π2π?isin). 33?, 2ππ因此复数z2??4i的三角形式为 z2? 4[cos(?)?isin(?)].

22 r?(0)2?(?4)2?4.argz2??例8 将下列复数表示为代数形式: (1)2(cos??3?3??isin);(2)2[cos(?)?isin(?)]. 3344??13?isin)=2(?i)?1?3i. 3322解 (1) 2(cos(2) 2[cos(?3?3?3?3?)?isin(?)]?2(cos?isin) 4444?????2[cos(π?)?isin(π?)]?2(?cos?isin)??1?i.

4444运用知识 强化练习

1. 求下列复数的模和辐角主值.(1)z1?4?4i;(2)z2??25i. 2.把下列复数化为三角形式:(1)3?i; (2)4. 续探索 活动探究

(1) 读书部分:教材(2)书面作业:教材习题3.1(必做);学习与训练训练题3.1(选做)