专题地图 › 复数的概念与运算
2025 年全国高中数学联赛一试(B 卷) · 第 4 题
F2填空题复数的概念与运算
设复数 z 满足 z+i 与 z2+2i 均为实数(i 为虚数单位),则 ∣z3+3i∣ 的值为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
解析
思路
先由第一个实数条件确定虚部,再将第二个条件写成实部的方程。
解答
由 z+i∈R,可设 z=a−i,其中 a∈R。于是
z2+2i=a2−1+(2−2a)i.
它为实数,故 2−2a=0,即 a=1,z=1−i。因此
z3=−2−2i,∣z3+3i∣=∣−2+i∣=5.
复核
z+i=1,z2+2i=0,均为实数。第二个实数条件允许结果为零。
方法总结
复数表达式为实数等价于虚部为零,通常先利用较简单的条件减少未知量。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
依次使用两个虚部为零的条件确定复数,再完成乘方与模的计算。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:把复数条件化成实数方程
专题卡:设 :实部虚部分开列方程,每一支都解到底、判断复数是实数、纯虚数还是负实数:分出实部和虚部列方程