专题地图 › 复数的概念与运算
2018 年辽宁预赛 · 第 6 题
F2填空题复数的概念与运算
设 a,b 均为实数,复数
z1=3a−1+(3−b)i,z2=2−3a+bi
的模长相等,且 z1z2 为纯虚数,则 a+b=。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
解析
思路
把其中一个写成实部与虚部,等模条件会化成直线,纯虚乘积条件再给一个圆;两交点都要保留并检查乘积非零。
解答
设 z1=u+vi,则 z2=(1−u)+(3−v)i。由 ∣z1∣=∣z2∣,得
u+3v=2.
因 z1zˉ2 为纯虚数,其实部为零,所以
u(1−u)+v(3−v)=0.
结合前式可得 u2+v2=2。代入 u=2−3v 后,解得
v=23+1,u=21−3,
或
v=23−1,u=21+3.
再由 u=3a−1、v=3−b,分别得到 a=b=(3−1)/2 或 a=b=(3+1)/2。因此
a+b=3−1 或 3+1.
复核
第一支有 z1=(1+i)(1+3i)/2、z2=(1−i)(1+3i)/2,模长相等且 z1zˉ2=2i;第二支交换这两个复数,乘积变为 −2i。两支乘积均非零,确满足纯虚数的严格条件,所以两个和都应保留。
方法总结
复数条件先转成实部与虚部的实方程,求交后保留全部合法分支。纯虚数除了实部为零,通常还要求复数本身非零,必须回验。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
等模与纯虚乘积条件需要同时实代数化,形成直线与圆的联立;两个合法交点都必须保留,并核纯虚乘积确实非零,不能只选其中一个分支。
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