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数学
题目

复数=-2sqrt (3)-2i的三角表示形式和指数表示形式分别为=-2sqrt (3)-2i和=-2sqrt (3)-2i对错

复数的三角表示形式和指数表示形式分别为和

  1. 对
  2. 错

题目解答

答案

解:根据题目可得,,并且由于z的实部和虚部都是复数,所以可求出z的辐角主值为,所以可得z的三角表达式为;再通过欧拉公式,代入已知条件并通过进一步运算即可求得,

故答案选A。

解析

考查要点:本题主要考查复数的三角表示和指数表示的正确性判断,涉及复数模长的计算、辐角的确定,以及欧拉公式的应用。

解题核心思路:

  1. 计算模长:根据复数实部和虚部的值,利用公式$r = \sqrt{a^2 + b^2}$求出模长。
  2. 确定辐角:根据复数所在象限,结合反正切函数计算辐角主值,注意角度的正负表示。
  3. 验证表示形式:将辐角代入三角形式和指数形式,检查是否与题目给出的形式一致。

破题关键点:

  • 模长计算:正确计算$r = 4$。
  • 辐角符号与等效性:理解负角度$-\dfrac{5}{6}\pi$与正角度$\dfrac{7}{6}\pi$的等效性(相差$2\pi$)。
  • 欧拉公式应用:确认指数形式$z = re^{i\theta}$与三角形式的对应关系。

1. 计算模长

复数$z = -2\sqrt{3} - 2i$的模长为:
$r = \sqrt{(-2\sqrt{3})^2 + (-2)^2} = \sqrt{12 + 4} = \sqrt{16} = 4$
结论:模长$r = 4$,与题目一致。

2. 确定辐角

复数$z$的实部和虚部均为负数,位于第三象限。
计算参考角:
$\tan \theta_{\text{参考}} = \left|\frac{\text{虚部}}{\text{实部}}\right| = \frac{2}{2\sqrt{3}} = \frac{1}{\sqrt{3}} \implies \theta_{\text{参考}} = \frac{\pi}{6}$
第三象限的辐角主值为:
$\theta = \pi + \frac{\pi}{6} = \frac{7}{6}\pi$
题目中给出的辐角为$-\dfrac{5}{6}\pi$,由于角度具有周期性$2\pi$,可验证:
$-\dfrac{5}{6}\pi + 2\pi = \dfrac{7}{6}\pi$
结论:$-\dfrac{5}{6}\pi$与$\dfrac{7}{6}\pi$等效,题目中的辐角表示正确。

3. 验证三角形式与指数形式

  • 三角形式:$z = 4\left[\cos\left(-\dfrac{5}{6}\pi\right) + i\sin\left(-\dfrac{5}{6}\pi\right)\right]$,与题目一致。
  • 指数形式:根据欧拉公式$z = re^{i\theta}$,代入$r = 4$和$\theta = -\dfrac{5}{6}\pi$,得:
    $z = 4e^{-\dfrac{5}{6}\pi i}$
    题目中的指数形式书写存在排版问题,但本质正确。

最终结论:题目中的两种表示形式均正确。

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