专题地图 › 复数的概念与运算
2022 年全国高中数学联赛一试(A2 卷) · 第 4 题
F2填空题复数的概念与运算
设 a 为实数,若存在实数 t,使得 t−ia−i+i 为实数(i 为虚数单位),则 a 的取值范围是。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:a≤−3/4
解析
思路
“为实数”转成虚部为零;再把存在实数 t 转成一个二次函数的值域。
解答
对任意实数 t,t−i=0,分母实数化得
t−ia−i+i=t2+1at+1+t2+1a−t+t2+1i.
此式为实数当且仅当 a−t+t2+1=0,即
a=−t2+t−1=−(t−21)2−43.
当 t 取遍实数时,右端值域为 (−∞,−3/4],故答案为 a≤−3/4。
复核
边界 a=−3/4 对应 t=1/2;对任意 a<−3/4,取 t=1/2±−a−3/4 即满足条件,必要性与充分性均成立。
方法总结
复数商的实数条件常化为虚部方程;参数存在性随后可用配方值域处理,无须求出完整复数值。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
分母实数化后虚部为零直接给出关于实参数的二次式,配方值域完成存在性判断。
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