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一道关于复数的题目,有点难度,急求数学高手,谢谢了!! 数学关于复数的题目。题目如图。

2023-12-28 16:16:41 | 晨曦网

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一道关于复数的题目,有点难度,急求数学高手,谢谢了!! 数学关于复数的题目。题目如图。

求解一题复数

这题我们需要用到复数的性质和方程求解。

题目给出两个条件:

  • ∣�∣=3∣z∣=3

  • (�+�)(�+�‾)=7+4�(z+w)(z+w)=7+4i

  • 首先,我们分析第一个条件,由于 �z 的模是 3,说明 �z 在复平面上的模长是 3。可以表示为 �=�+��z=a+bi,其中 �a 和 �b 是实数,并且满足 �2+�2=9a2+b2=9。

    第二个条件可以展开为 ∣�+�∣2=7+4�∣z+w∣2=7+4i。通常,复数的模的平方是一个实数,但这里等式的右边有虚部,这意味着我们需要将 �+�z+w 分解为实部和虚部,然后分别设置等式。

    将 �z 代入第二个条件,并展开 (�+�)(�+�‾)(z+w)(z+w),我们会得到两个方程,一个是实部的方程,一个是虚部的方程。设 �=�+��w=x+yi,我们可以得到以下两个方程:

  • �2−�2+2��−2��+�2−�2=7a2−b2+2ax−2by+x2−y2=7

  • 2��+2��+2��+2��=42ab+2ay+2bx+2xy=4

  • 结合 �2+�2=9a2+b2=9 这个条件,我们有三个方程,未知数是 �,�,�,�a,b,x,y。 晨曦网

    解这个方程系统可能得到多个解,因为 �z 在复平面上的位置可以在半径为 3 的圆上任意点,所以理论上 �θ 有无限多个可能的值。

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一道关于复数的题目,有点难度,急求数学高手,谢谢了!!

与实系数方程解法一样:
x²-(1-i)x+m+2i=0有实根
(x²-x+m)+(x+2)i=0
如果m是实数,x是实数:
x²-x+m=0,x+2=0
x=-2,4+2+m=0,m=-6
如果m是复数,设m=a+bi
(x²-x+a)+(x+2+b)i=0
x²-x+a=0
x+2+b=0
x=-2-b
(b+2)²+(b+2)+a=0
a=-(b+2)(b+3)
有无穷多可能性,m=-(b+2)(b+3)+bi,
x²-(1-i)x+m+2i=0
Δ=(1-i)²-4(m+2i)=1-2i-1-4(-(b+2)(b+3)+bi+2i)
=-2i-4(b+2)(-(b+3)+i)
=4(b+2)(b+3)-2i-4(b+2)i
=4(b²+5b+6)-2(2b+5)i
=4b²+20b+24-2(2b+5)i
=(4b²+20b+25)-2(2b+5)i+i²
=(2b+5-i)²
x1,2={(1-i)±√(2b+5-i)²}/2
={(1-i)±(2b+5-i)}/2
x1=(1-i+2b+5-i)/2=(6+2b-2i)/2=3+b-i;
x2=(1-i-2b-5+i)/2=(-2b-4)/2=-b-2
也可以做长除法:
x²-(1-i)x-(b+2)(b+3)+(b+2)i|(x+b+2)
x²+(b+2)x-------------------------|x
-----------------------------------------------------
-(b+3-i)x-(b+2)(b+3)+(b+2)i|-(b+3-i)
-(b+3-i)x-(b+3-i)(b+2)
-----------------------------------------------------
0
x-(b+3-i)=0
x=b+3-i
总之,与实系数方程解法一样。

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数学关于复数的题目。题目如图。

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设f(x)=x^3+x+1的三个复根为u,v,w, 其中w是实数.
注意到f(x)在实轴上严格递增, 所以恰有一个实根w, 余下的两个复根u和v为共轭复数, 题目中的z可以是u或者v之一, 两者的模相等, 即|u|=|v|=|z|.
利用f(-1)<0, f(-1/2)>0, 所以-1<w<-1/2. 利用Vieta定理, uvw=-1, 所以|z|^2=uv=-1/w落在开区间(1,2)上, 也就是说1<|z|<2^{1/2}.

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