一句口诀的活用

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  口诀:“纵变横不变,符号看象限”,不仅可以帮助记忆诱导公式,而且可以解决两类复数表示为复数三角形式的问题。
  一、问题引入
  复数有三种表示形式:代数形式、三角形式、指数形式。学习中,常遇到两类代数形式的复数需要表示为复数三角形式的问题。
  第一类
  形如:①z=r(-cosθ+isinθ)
  ②z=-r(cosθ+isinθ)
  ③z=r(cosθ-isinθ)
  这三种复数形式与复数三角形式极为相似。常应用诱导公式把此类复数表示为复数三角形式。
  例1把z=3(cos■-isin■)表示为复数三角形式
  解:∵cos(2π-■)=cos■
  sin(2π-■)=-sin■
  ∴z=3(cos■-isin■)
   =3(cos(2π-■)+isin(2π-■))
   =3(cos■+isin■)
  第二类
  形如:①z=r(sinθ+icosθ)
  ②z=r(-sinθ+icosθ)
  ③z=-r(sinθ+icosθ)
  ④z=r(sinθ-icosθ)
  这四种复数形式与复数三角形式较为相似。也常用诱导公式把其转化为复数三角形式。
  例2把z=2(sin■-icos■)表示为复数三角形式
  解:∵cos(■+■)=sin■
  sin(■+■)=-cos■
  ∴z=2(sin■-icos■)
   =2(cos(■+■)+isin(■+■))
   =2(cos■+isin■)
  二、问题提出
  把这两类复数表示为复数三角形式时,如何会想到应用诱导公式呢?在选择诱导公式时能否做到有据可依呢?
  三、问题解决
  笔者发现,灵活运用口诀:“纵变横不变,符号看象限”即可解决这个问题。口诀运用说明如下:
  1.纵变横不变
  “纵变”是指第二类复数形式与复数三角形式中的cosθ、sinθ的顺序变了,那么考虑复数辐角变化时就要在纵轴上进行变化,即■±θ,■±θ。
  “横不变”是指第一类复数形式与复数三角形式中的cosθ、sinθ顺序不变,那么考虑复数辐角变化时就要在横轴上进行变化,即π±θ,2π-θ。
  2.符号看象限
  指复数辐角在第几象限要依据复数实部、虚部的符号而定,
  即A.实部正、虚部正,复数的辐角在第一象限
  B.实部负、虚部正,复数的辐角在第二象限
  C.实部负、虚部负,复数的辐角在第三象限
  D.实部正、虚部负,复数的辐角在第三象限
  四、问题说明
  1.本法适用于特殊的复数
  例4把z=8(-cos■+isin■)表示为复数三角形式
  解:∵从复数实部、虚部的符号可知,复数在第二象限。
   ∴复数辐角为π-■=■
   ∴复数三角形式为z=8(cos■+isin■)
  2.本法能提高做题效率
  例5判断z=-3(cos■-isin■)的辐角是()
   A■B2kπ-■k∈z
  C■ D2kπ+■ k∈z
  分析:∵从复数实部、虚部的符号可知,复数在第二象限。
  ∴复数辐角为π-■=■,然后加上2kπ即可,故选D。
  
  【参考文献】
  [1]见江苏省中等职业学校试用教材《数学》第二册P44.
  [2]r≥0.
  [3]江苏省中等职业学校试用教材《数学》第二册.
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