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复数的模怎么算

发布时间:2023-06-04 作者:admin 来源:文学

复数的模怎么算

复数的模怎么算

-shlr

2023年2月15日发(作者:正确的拼音)

复数的三角形式及乘除运算

一、主要内容:

复数的三角形式,模与辐角的概念及几何意义,用三角形式进行复数乘除运算及几何意义.

二、学习要求:

1.熟练进行复数的代数形式与三角形式的互化,会求复数的模、辐角及辐角主值.

2.深刻理解复数三角形式的结构特征,熟练运用有关三角公式化复数为三角形式.

3.能够利用复数模及辐角主值的几何意义求它们的范围(最值).

4.利用复数三角形式熟练进行复数乘除运算,并能根据乘除运算的几何意义解决相关问题.

5.注意多种解题方法的灵活运用,体会数形结合、分类讨论等数学思想方法.

三、重点:

复数的代数形式向三角形式的转换,复数模及复数乘除运算几何意义的综合运用.

四、学习建议:

1.复数的三角形式是彻底解决复数乘、除、乘方和开方问题的桥梁,相比之下,代数形式在这些方面显得

有点力不从心,因此,做好代数形式向三角形式的转化是非常有必要的.

前面已经学习过了复数的另两种表示.一是代数表示,即Z=a+bi(a,b∈R).二是几何表示,复数Z既可以用复

平面上的点Z(a,b)表示,也可以用复平面上的向量来表示.现在

需要学习复数的三角表示.既用复数Z的模和辐角来表示,设其模为r,辐角为θ,则Z=r(cosθ+isinθ)(r≥0).

既然这三种方式都可以表示同一个复数,它们之间一定有内在的联系并能够进行互化.

代数形式r=三角形式

Z=a+bi(a,b∈R)Z=r(cosθ+isinθ)(r≥0)

复数三角形式的结构特征是:模非负,角相同,余弦前,加号连.否则不是三角形式.三角形式中θ应是复数

Z的一个辐角,不一定是辐角主值.

五、基础知识

1)复数的三角形式

①定义:复数z=a+bi(a,b∈R)表示成r(cosθ+isinθ)的形式叫复数z的三角形式。即z=r(cosθ

+isinθ)

其中θ为复数z的辐角。

②非零复数z辐角θ的多值性。

始边,向量所在的射线为终边的角θ叫复数z=a+bi的辐角以ox轴正半轴为

因此复数z的辐角是θ+2k(k∈z)

③辐角主值

表示法;用argz表示复数z的辐角主值。

2)的角θ叫辐角主值

定义:适合[0,

唯一性:复数z的辐角主值是确定的,唯一的。

④不等于零的复数的模是唯一的。

⑤z=0时,其辐角是任意的。

⑥复数三角形式中辐角、辐角主值的确定。(求法)

这是复数计算中必定要解决的问题,物别是复数三角形式的乘法、除法、乘方、开方等运算,尤其是逮

美佛定理定理只有对复数三角形式时才能使用。因此复数化三角式是复数运算中极为重要的内容(也是解题术)

复数在化三角式的过程中其模的求法是比较容易的。辐角的求法,辐角主值的确定是难点,也是关键存在,这

个专题只简单归纳复数辐角及辐角主值的求法。

2)复数的向量表示

在复平面内与复数z

1

、z

2

对应的点分别为z

1

、z

2

(如图)

何量

何量

何量

与复数z

2

-z

1

对应的向量为

显然oz∥z

1

z

2

则argz

1

=∠xoz

1

1

argz

2

=∠xoz

2

2

argz(z

2

-z

1

)=argz=∠xoz=θ

3)复数运算的几何意义

主要是三角式乘法、除法等运算中辐角的变化

如z

1

=r

1

(cosθ

1

+isinθ

1

)z

2

=r

2

(cosθ

2

+isinθ

2

①乘法:z=z

1

·z

2

=r

1

·r

2

[cos(θ

1

2

)+isin(θ

1

2

)]

如图:其对应的向量分别为

显然积对应的辐角是θ

1

2

若θ

2

>0则由逆时针旋转θ

2

角模变为的r

2

倍所得向量便是积z

1

·z

2

=z的向量。

若θ

2

<0则由向量顺时针旋转角模变为r

1

·r

2

所得向量便是积z

1

·z

2

=z的向量。

为此,若已知复数z

1

的辐角为α,z

2

的辐角为β求α+β时便可求出z

1

·z

2

=z

a

z对应的辐角就是α+β

这样便可将求“角”的问题转化为求“复数的积”的运算。

②除法(其中z

2

≠0)

除法对于辐角主要是“相减”(被除数的辐角一除数的辐角)依向量旋转同乘法简述如下:

例1.下列各式是否是三角形式,若不是,化为三角形式:

(1)Z

1

=-2(cosθ+isinθ)(2)Z

2

=cosθ-isinθ(3)Z

3

=-sinθ+icosθ

(4)Z

4

=-sinθ-icosθ(5)Z

5

=cos60°+isin30°

分析:由三角形式的结构特征,确定判断的依据和变形的方向.变形时,可按照如下步骤进行:首先确定复数

Z对应点所在象限(此处可假定θ为锐角),其次判断是否要变换三角函数名称,最后确定辐角.此步骤可简称

为“定点→定名→定角”.这样,使变形的方向更具操作性,能有效提高解决此类问题的正确率.

解:(1)由“模非负”知,不是三角形式,需做变换:Z

1

=Z(-cosθ-isinθ)

复平面上Z

1

(-2cosθ,-2sinθ)在第三象限(假定θ为锐角),余弦“-cosθ”已在前,不需再变换三角函数名称,

因此可用诱导公式“π+θ”将θ变换到第三象限.∴Z

1

=Z(-cosθ-isinθ)=2[cos(π+θ)+isin(π+θ)]

(2)由“加号连”知,不是三角形式

复平面上点Z

2

(cosθ,-sinθ)在第四象限(假定θ为锐角),不需改变三角函数名称,可用诱导公式

“2π-θ”或“-θ”将θ变换到第四象限.

∴Z

2

=cosθ-isinθ=cos(-θ)+isin(-θ)或Z

2

=cosθ-isinθ=cos(2π-θ)+isin(2π-θ)

考虑到复数辐角的不唯一性,复数的三角形式也不唯一.

(3)由“余弦前”知,不是三角形式

复平面上点Z

3

(-sinθ,cosθ)在第二象限(假定θ为锐角),需改变三角函数名称,可用诱导公式

“+θ”将θ变换到第二象限.

Z

3

(-sinθ,cosθ)=cos(+θ)+isin(

+θ)

同理(4)

Z

4

=-sinθ-icosθ=cos(π-θ)+isin(

π-θ)

(5)

Z

5

=cos60°+isin30°=+

i=(1+i)=

·(cos

+isin)=

(cos+isin

)

小结:对这类与三角形式很相似的式子,如何将之变换为三角形式,对于初学者来讲是个难点.有了“定点→

定名→定角”这样一个可操作的步骤,应能够很好地解决此类问题.

例2.求复数Z=1+cosθ+isinθ(π<θ<2π)的模与辐角主值.

分析:式子中多3个“1”,只有将“1”消去,才能更接近三角形式,因此可利用三角公式消“1”.

解:Z=1+cosθ+isinθ=1+(2cos2-1)+2i·sin

cos=2cos

(cos+isin

)........(1)

∵π<θ<2π∴

<<π,∴

cos<0

∴(1)式右端

=-2cos(-cos-isin

)=-2cos[cos(π+

)]+isin(π+)]

∴r=-2cos,

ArgZ=π++2kπ(k∈Z)

∵<<π

∴π<π+<2π,

∴argZ=π+.

小结:(1)式右端从形式上看似乎就是三角形式.不少同学认为

r=2cos,argZ=或

ArgZ=

错误之处在于他们没有去考虑θ角范围,因此一定要用“模非负,角相同,余弦前,加号连”来判断是否为

三角形式.看了这道例题,你一定能解决如Z

1

=1-cosθ+isinθ(π<θ<2π),Z

2

=1+cosθ-isinθ(π<θ<2π)等类似问题.

例3.将

Z=(π<θ<3π)化

为三角形式,并求其辐角主值.

分析:三角形中只有正余弦,因此首先想到“化切为弦”.下一步当然是要分母实数化,再向三角形式转化.

解:==

==cos2θ+isin2θ

∵π<θ<3π,∴

<2θ<6π,

∴π<2θ-4π<2π,∴argZ=2θ-4π

小结:掌握三角变形是解决这类问题的根本.但在此之前的解题方向一定要明确,即要分析式子结构.比较其

与三角形式的异同,从而决定变形的方向,采用正确的方法.要求学生做好每道例题后的反思,并能由此及彼,

举一反三,达到熟练解决一类问题的目的,如1-itgθ,tgθ+i,i-ctgθ等.

2.复数Z的模|Z|的几何意义是:复平面上点Z到原点距离,复数模|Z

1

-Z

2

|的几何意义是:复平面上两点Z

1

Z

2

之间距离.辐角几何意义是:以x轴正半轴为角始边,以向量所

在射线为终边的角记为ArgZ.在[0,2π)范围内的辐角称辐角主值,记为argZ.

要求学生不仅要理解以上所说各几何意义,还要运用几何意义去解决相关问题.

例4.若Z∈c,|Z-2|≤1,求|Z|的最大,最小值和argZ范围.

解:法一,数形结合

由|Z-2|≤1,知Z的轨迹为复平面上以(2,0)为圆心,1为半径的圆面(包括圆周),

|Z|表示圆面上任一点到原点的距离.

显然1≤|Z|≤3,∴|Z|

max

=3,|Z|

min

=1,

另设圆的两条切线为OA,OB,A,B为切点,由|CA|=1,|OC|=2知

∠AOC=∠BOC=,∴argZ∈

[0,]∪[π,2π)

法二:用代数形式求解|Z|的最大,最小值,设Z=x+yi(x,y∈R)

则由|Z-2|≤1得(x-2)2+y2≤1,

|Z|=≤=

,

∵(x-2)2+y2≤1,∴(x-2)2≤1,∴-1≤x-2≤1,∴1≤x≤3,

∴1≤4x-3≤9,∴1≤|Z|≤3.

小结:在一题多解的基础上,分析比较各种方法的异同,如何做好方法的选择.各种方法的本质和优势,通

过分析与比较都一目了然.

例5.复数Z满足arg(Z+3)=π,

求|z+6|+|z-3i|最小值.

分析:由两个复数模的和取最小值,联想到一个点到两个定点距离和的最小值,将之转化为几何问题来解决

应比较简便.

解法一:由arg(Z+3)=π,知Z+3的轨迹是一条射线OA,∠

xOA=π,而

|Z+6|+|Z-3i|=|(z+3)-(-3)|+|(Z+3)-(3+3i)|

将B(-3,0)与C(3,3)连结,BC连线与OA交点为D,取Z+3为D点,表示复数时,

|Z+6|+|Z-3i|=|BD|+|DC|=|BC|=3,∴所求最小值

=3.

法二:由arg(Z+3)=π,知Z+3的轨迹是射线OA,则Z轨迹

应是平行于OA,且过点(-3,0)的射线BM,

∴|Z+6|+|Z-3i|就表示射线BM上点到点P(-6,0)和点Q(0,3)距离之和,连结PQ与射线BM交于点N,取E

为N点表示复数时,

|Z+6|+|Z-3i|=|PN|+|NQ|=|PQ|=3,

∴所求最小值=3.

小结:两种方法的本质相同,都是将数学式子利用其几何意义转化成几何问题进行解决.如果纯粹用代数方

法求解,难度会很大.对有关最值问题,尤其是模(距离)和辐角主值最值问题,用数形结合方法显然较为简便.

例6.已知|Z-2i|≤1,求arg(Z-4i)最大值.

解:∵|Z-2i|≤1,∴点Z轨迹是以(0,2)为圆心,1为半径的圆面,在其上任取一点Z,连Z与点(0,4)

得一以(0,4)为起点,Z为终点的向量,将起点平移到原点,则θ为其对应的辐角主值,显然arg(Z-4i)最大

值为π.

3.两个复数相乘,积的模等于模的积,辐角为两辐角之和,其几何意义是模的伸缩及对应向量的旋转.

两个复数相除,商的模等于模的商(除数不为零),辐角为两辐角之差,其几何意义同乘法.

由复数三角形式乘除运算的几何意义,可解决向量或图形的旋转问题,如等腰、等边三角形、直角三角形,

平行四边形顶点间的几何何关系利用复数的乘除运算来表示.

复数三角形式较之代数形式,在乘除运算中非常方便,可顺利解决多项相乘(乘方),相除及乘除混合运

算.

例7.若与

分别表示复数Z

1

=1+2i,

Z

2

=7+i,求∠Z

2

OZ

1

并判断ΔOZ

1

Z

2

的形状.

解:欲求∠Z

2

OZ

1

,可计算

==

==

∴∠Z

2

OZ

1

=且

=,

由余弦定理,设|OZ

1

|=k,

|OZ

2

|=2k(k>0)|Z

1

Z

2

|2=k2+(2k)2-2k·2k·cos=3k2

∴|Z

1

Z

2

|=k,

而k2+(k)2=(2k)2,∴ΔOZ

1

Z

2

为有一锐角为60°的直角三角形.

小结:此题中利用除法几何意义来解决三角形中角的大小问题,十分方便.

例8.已知直线l过坐标原点,抛物线C的顶点在原点,焦点在x轴正半轴上,若点A(-1,0)和B(0,8)关于

l的对称点都在C上,求直线l与抛物线C的方程.

解:如图,建立复平面x0y,设向量

对应复数分别为

x

1

+y

1

i,x

2

+y

2

i.

由对称性,|OA'|=|OA|=1,|OB'|=|OB|=8,

∴x

2

+y

2

i=(x

1

+y

1

i)8i=-8y

1

+8x

1

i

∴设抛物线方程为y2=2px(p>0)则有y

1

2=2px

1

,

y

2

2=2px

2

,

∴x

1

=,y

1

2=p2,又|OA'|=1,

∴()2+p2=1,∴

p=或-(舍)

∴抛物线方程为y2=x,直线方程

为:y=x.

小结:对于解析几何的许多问题,若能借助于复数的向量来表示,常常有意想不到的功效.尤其涉及到特殊

位置,特殊关系的图形时,尤显其效.

五、易错点

1.并不是每一个复数都有唯一确定的辐角主值.如复数零的模为0,辐角主值不确定.

2.注意ArgZ与argZ的区别.ArgZ表示复数Z的辐角,而argZ表示复数Z的辐角主值.

ArgZ=argZ+2kπ(k∈Z),argZ∈[0,2π),辐角主值是[0,2π)内的辐角,但辐角不一定是辐角主值.

3.复数三角形式的四个要求:模非负,角相同,余弦前,加号连,缺一不可.任何一个不满足,就不是三角

形式.

4.注意复数三角形式的乘除运算中,向量旋转的方向.

六、练习

1.写出下列复数的三角形式

(1)ai(a∈R)(2)tgθ+i(<θ<π)(3)

-(sinθ-icosθ)

2.设

Z=(-3+3i)n,n∈

N,当Z∈R时,n为何值?

3.在复平面上A,B表示复数为α,β(α≠0),且β=(1+i)α,判断ΔAOB形状,并证明

S

ΔAOB

=|d|2.

参考答案:

1.(1)ai=

(2)tgθ+i(<θ<π)

=-[cos(π-θ)+isin

(π-θ)]

(3)

-(sinθ-icosθ)=[c

os(+θ)+isin(+θ)]

2.n为4的正整数倍

3.法一:∵α≠0,β=(1+i)α

=1+i=(cos

+isin),∴∠

AOB=,

∵分别表示复数α,β-α,

由β-α=αi,得

=i=cos+isin

∴∠OAB=90°,∴ΔAOB为等腰直角三角形.

法二:∵||=|α|,

||=|β-α|=|αi|=|α|,∴

||=||

||=|β|=|(1+i)α|=|α

|,||2+||2=|α|2+|α|2=

2|α|2=||2

∴ΔAOB为等腰直角三角形,∴

S

ΔAOB

=||·|

|=|α|2.

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选择题

1.若复数z=(a+i)2的辐角是,则实数a的值是()

A、1B、-1C、-D、

-

2.已知关于x的实系数方程x2+x+p=0的两虚根a,b满足|a-b|=3,则p的值是()

A、-2B、-C、

D、1

3.设π<θ<,则复数

的辐角主值为()

A、2π-3θB、3θ-2πC、3θD、3θ-π

4.复数

cos+isin经过n

次乘方后,所得的幂等于它的共轭复数,则n的值等于()

A、3B、12C、6k-1(k∈Z)D、6k+1(k∈Z)

5.z为复数,

()|z-3|=()|z+3|(

)-1的图形是()

A、直线B、半实轴长为1的双曲线

C、焦点在x轴,半实轴长为的双曲线右支D、

不能确定

答案与解析

答案:1、B2、C3、B4、C5、C

解析:

1.∵z=(a+i)2=(a2-1)+2ai,argz=,∴

,∴a=-1,本题选B.

2.求根a,b=(Δ=1-4p<0)∵

|a-b|=||=3,

∴4p-1=9,p=,故本题应选C.

3.==cos3

θ+isin3θ.

∵π<θ<,∴3π<3θ

<,∴π<3θ-2π

<,故本题应选B.

4.由题意,得

(cos+isin)n=co

s+isin=cos

-isin

由复数相等的定义,得

解得=2kπ

-,(k∈Z),∴n=6k-1.故本题应选C.

5.依题意,有|z-3|=|z+3|-1,∴|z+3|-|z-3|=1.由双曲线定义,此方程表示焦点(±3,0),2a=1,

a=的双曲线右支,故本题应选C.

复数三角形式的运算·疑难问题解析

1.复数的模与辐角:

(1)复数模的性质:|z

1

·z

2

|=|z

1

|·|z

2

(2)辐角的性质:积的辐角等于各因数辐角的和.

商的辐角等于被除数的辐角减去除数的辐角所得的差.

一个复数n次幂(n∈N)的辐角等于这个复数辐角的n倍.

注意:(1)辐角与辐角主值的区别,特别是解题过程中的不同点.如下面两个问题:

若arg(2-i)=α,arg(3-i)=β,求α+β的值.(α+β∈(3π,4π))

若arg(2-i)=α,arg(3-i)=β,求arg[(2-i)(3-i)]的值.

(2)两个复数乘积的辐角主值不一定等于两辐角主值的和,商的辐角主值不一定等于辐角主值的差.

2.关于数的开方

(1)复数的开方法则:r(cosθ+isinθ)的n次方根是

几何意义:

设对应

于复平面上的点,则有:

所以,复数z的n次方根,在复平面内表示以原点为中心的正n边形的n个顶点.

(2)复数平方根的求法.

求-3-4i的平方根.

解法一利用复数代数形式.设-3-4i的平方根为x+yi(x,y∈R),则有

(x+yi)2=-3-4i,即(x2-y2)+2xyi=-3-4i,由复数相等条件,得

∴-3-4i的平方根是±(1-2i).

法二利用复数的三角形式.

3.复数集中的方程.

关于实系数的一元二次方程的解法:设ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c∈R,x

1

,x

2

为它的两个根)

(1)当△=b2-4ac≥0时,方程有两个实数根当△=b2-4ac<0时,方程有一对共轭虚根

(4)二次三项式的因式分解:ax2+bx+c=a(x-x

1

)(x-x

2

)

关于复系数的一元二次方程的解法:设ax2+bx+c=0(a≠0,a、b、c∈C,且至少有一个虚数,x

1

x

2

为它的两

个根)

(4)二次三项式的因式分解ax2+bx+c=a(x-x

1

)(x-x

2

)仍然适用.

关于二项方程的解法

形如a

n

xn+a

0

=0(a

0

,a

n

∈C且a

n

≠0)的方程叫做二项方程,任何一个二项方程都可以化成xn=b(b∈C)的形式,

因此都可以通过复数开方来求根.

可以充分利用复数z的整体性质,复数z的三种表示方法及其转换来解方程.

已知方程x2-4x+p=0两虚数根为α、β,且|α-β|=2求实数p的值.

解法1∵实系数一元二次方程虚根共轭设α=a+bi,

β=a-bi,(a,b∈R)∴α+β=2a=4,∴a=2

又∵|α-β|=2,∴|2bi|=2得b=±1

即两根为2+i,2-i由韦达定理得:p=(2+i)(2-i)=5

法2由韦达定理可得:α+β=4,αβ=p

于是|α-β|2=|(α-β)2|=|(α+β)2-4αβ|=|42-4p|=4,即|4-p|=1

又∵△=42-4p<0p>4,∴p-4=1,得p=5

说明注意实系数一元二次方程有两个实根与有两个虚根的区别.

一等式成立.若有两个虚根则上述等式不成立.因为|α-β|

2≠(α-β)2.因此在解题时要重视复数与实数知识点之间的区别与联系,要避免出现混淆与干扰.

已知方程2x2+3ax+a2-a=0有模为1的根,求实数a的值.

分析已知方程有模为1的根,此根可能是实数,也可能是虚数,故求实数a要注意分域讨论.

解(1)若所给方程有实根则△=(3a)2-4×2(a2-a)=a2+8a>0,即a<-8或a>0

由条件得根必为1或-1,

①将x=1代入原方程可得a2+2a+2=0a无实数解.

(2)若所给方程有虚根则△=a2+8<0,即-8<a<0

即a2-a-2=0,∴a=-1或a=2(舍)

已知方程x2-(2i-1)x+3m-i=0有实数根,求实数m.

分析求实数m的范围,若用判别式来判断是错误的,因为此方程的系数是复数.

利用求根公式或用韦达定理或选用复数相等,解方程组来求实数m均可以.现仅介绍一种方法.

解∵x,m∈R,方程变形可得,(x2+x+3m)-(2x+1)i=0

复数例题讲解与分析

例1.已知x,y互为共轭复数,且(x+y)2-3xyi=4-6i,求x,y.

[思路1]:确定一个复数即分别确定它的实部、虚部或模与一个辐角,设z=a+bi或三角形式,化虚为实。

[解法1]:设x=a+bi(a,b∈R),则y=a-bi,代入原等式得:(2a)2-3(a2+b2)i=4-6i.

或或

∴或

或或。

[思路2]:“x,y互为共轭”含义?→x+y∈R,xy∈R,则(x+y)2-3xyi=4-6i

.

[解法2]:∵x=,∴x+y∈R,xy∈R,∴由两复数相等可得:

∴由韦达定理可知:x,y同是方程:z2+2z+2=0或z2-2z+2=0的两根,

分别解两个一元二次方程则得x,y……(略)。

例2.已知z∈C,|z|=1且z2≠-1,则复数()

A、必为纯虚数B、是虚数但不一定是纯虚数C、必为实数D、可能是实数也可能是虚数

[思路分析]:选择题,从结论的一般性考虑,若z=±1,显然A、B选项不成立,分析C、D选项,显然穷

举验证不能得出一般结论只能推演

解:[法1]设z=a+bi,a,b∈R,a2+b2=1,a≠0.

==

=∈R,故,应选

C。

[法2]设z=cosθ+isinθ(θ∈R,且θ≠kπ+),

==

=∈R。

[法3]∵z·=|z|2,∴当|z|=1时有

z·=1,

==

=∈R.

[法4]∵当|z|=1时有z·=1,

==

∈R.

[法5]∵复数z为实数的充要条件是z=,

而()=,又

∵|z|=1时,=,

==

,∴∈R。

[评注]:复习中,概念一定要结合意义落实到位,一方面深化理解(比如复数定义:“形如a+bi(a,b∈R)的

数叫复数”深入理解就有凡是复数都能写成这样,求一个复数,使用一个复数都可通过这一形式将问题化虚为

实;……。)

同时对一些概念的等价表达式要熟知。(比如:z=a+bi∈R

b=0(a,b∈R)

z=

z2≥0;

z=a+bi是纯虚数a=0且b≠0(a,b∈R)

z+=0(z≠0)

z2<0;…….)

在面对具体问题时要有简捷意识(比如该例方法1,有同学可能会在算到

时不注意及时化简分母又直接按两复数相除的运算法则进行),

多方理解挖掘题目立意。

例3.求使关于x的方程x2+(m+2i)x+2+mi=0至少有一个实根的实数m.

[思路分析]:根的判别式只适用实系数的一元二次方程,虚系数有实根用两复数相等,化虚为实。

解:设x

0

为方程的一个实根,则有

x

0

2+mx

0

+2+(2x

0

+m)i=0

,解得:

m=±2。

例4.设z∈C,arg(z+2)=,

arg(z-2)=,求z。

[思路分析]:常规思路,设z=a+bi,由已知列关于a,b的方程求解;数形结合思想,由题设可知z+2对应的

点A在射线OA上,∠AOX=,z-2对应

的点B应在射线OB上,

∠BOX=,z对应的点Z应在AB中点上,|AB|=4,AB//Ox轴,

∠AOB=,

故而易得:z=-1+i.

解:(略)

例5.设x,y∈R,z

1

=2-x+xi,

z

2

=y-1+(-y)i,

已知|z

1

|=|z

2

|,

arg=,(1)求

()100=?(2)设

z=,求集合A={x|x=z2k+z-2k,

k∈Z}中元素的个数。

[思路分析]:理解已知,|z

1

|=|z

2

|,

arg=含义?

→=i,即z

1

=z

2

i→两复数相等→x,y.

(1)解:∵|z

1

|=|z

2

|,∴||=1,

又arg=,

=||(cos

+isin)=i,即

z

1

=z

2

i,

2-x+xi=[y-1+(

-y)i]i

即,解得

x=y=+,

()100=(+

i)100=(-+

i)50==-

-i.

[简评]10本题的解法体现了等价转化和整体的思想方法,如果把两个已知条件割裂开来去考虑,则需要

解关于x,y的二元二次方程组,其运算肯定很麻烦;

20在计算题中对1的立方根之一:

w=-+i的特性要

熟知即w3=3=1,

==w2,1+w+w2=

0,

1++=0,关于此

点设计问题是命题经常参考的着眼点。

(2)[思路分析]:由(1)知

z=+i,z的特性:

z3=-1=3,|z|=1,

=;

z=cos+isin,

z2=w,……,z2k+z-2k可怎么理解呢?(z2)k+(z2)-k,z2k+2k,……

解[法1]:令

w=-+i,则

z2k+z-2k=wk+w-k,

∵w3=1,而k∈z,∴k=

当k=3m时,z2k+z-2k=(w3)m+(w3)-m=2,

当k=3m+1时,z2k+z-2k=w3m·w+w-3m·w-1=w+w-1=w+=-1,

当k=3m+2时,z2k+z-2k=w3m·w2+w-3m·w-2=w2+w-2=w3·w-1+w-3·w=w-1+w=-1,

综上可知,集合A中有2个元素。

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