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选项A

选项B

选项D

选项C


选项A

Z1和Z2是两个不同的复数,复数基础——例题_4,其中 t 是一个实数,且t大于0小于1,Arg(w)是非零复数w的主幅角,我们知道Arg是指位矢(shǐ)的幅角,位矢可以在复平面以及实轴上确定一个复数,我画一下:

复数基础——例题_4

 纵轴是复数基础——例题_4,横轴是复数基础——例题_4

复数基础——例题_4

 假设绿色就是我们的复数,也就是Z,

复数基础——例题_4

那么复数基础——例题_4就代表这个角,所以 复数基础——例题_4,所以复数基础——例题_4,这就是题干第二部分给我们的信息。

现在依次看一下这些选项(如图)并进行判断:

复数基础——例题_4

 要知道的一点是,这是一道多选题,那么来判断一下。我们先来A选项:

复数基础——例题_4

首先找出 复数基础——例题_4 的幅值,我写一下,先看 复数基础——例题_4 ,复数基础——例题_4就是这个式子 复数基础——例题_4

复数基础——例题_4

消掉 复数基础——例题_4 ,这里可以把t作为因子提出来,就等于:

复数基础——例题_4

这就是复数基础——例题_4也就是这里的第一项。

接下来计算一下复数基础——例题_4

复数基础——例题_4

这项可以提出一个复数基础——例题_4,把复数基础——例题_4作为公因子提出来,所以这部分等于复数基础——例题_4

复数基础——例题_4

 现在看一下这两个相加会如何,也就是选项A,把这两个加起来,看看能否化简,结果是:

 复数基础——例题_4

继续化简复数基础——例题_4,等于

复数基础——例题_4

我只是替换一下复数基础——例题_4就等于复数基础——例题_4,再乘以复数基础——例题_4,而在这边也有复数基础——例题_4,所以就成了,把复数基础——例题_4提出来:

复数基础——例题_4

最后我们得出:

复数基础——例题_4

这是A选项简化之后的效果,现在看看能不能再进一步简化。t是一个系数,位于0和1之间,这是题干告诉我们的,t位于0和1之间,这是个正数,复数基础——例题_4这也是正数,t比0大,比1小,所以这也是个正数,这只是个系数,所以其实它就等于,t仅仅是决定幅值大小的系数,所以这个式子就等于:

复数基础——例题_4

t仅仅是个系数,弄清楚一点,复数基础——例题_4,这两个向量是指向不同方向的,所以这个复数和这一个互为相反数,但它们的绝对值 或者 说是幅值是一样的。把复数基础——例题_4写下来,这样做是为了得到同样的项,可以把复数基础——例题_4提取出来:

复数基础——例题_4

它和复数基础——例题_4是一样的,因为它们的区别仅仅是方向不同,现在该怎么做呢?t的绝对值,记住t是正的,所以复数基础——例题_4复数基础——例题_4也是正的,所以就是复数基础——例题_4,所以可以把它提取出来,也就得到了:

复数基础——例题_4

t消去了,前面剩下了一个1,所以最终结果就是:

复数基础——例题_4复数基础——例题_4

所以选项A是对的。二者相加确实等于复数基础——例题_4

选项B

z-z1的幅角等于z-z2的幅角:

复数基础——例题_4

之前我们已经化简得到复数基础——例题_4等于复数基础——例题_4,所以:

复数基础——例题_4

我们调用前面算出的结果,由于这部分等价于绝对值符号内部的部分,也就是这儿这部分,因而:

复数基础——例题_4

那么,问题是复数基础——例题_4是等于多少呢?这里已经计算出结果,就是这部分。

复数基础——例题_4

这里我们得到统一的形式,把这乘上-1,然后把这个也乘上-1,连续乘以两个-1不改变式子。所以这就等于,或者说表达式就等于:

复数基础——例题_4

                                  复数基础——例题_4

记住我刚才所做的,我们来思考一下,这里复数基础——例题_4我乘以一个-1,这个复数基础——例题_4也乘以-1,两部分都乘以-1,也就相当于乘了两次-1,其实相当于乘以1。因此两个相乘项里面互换位置。

这个等式成立吗?复数基础——例题_4是不是真的等于复数基础——例题_4,我们来思考一下,我画一个坐标图:

复数基础——例题_4

然后在坐标图上表示向量复数基础——例题_4,这部分就是向量复数基础——例题_4

复数基础——例题_4

现在,复数基础——例题_4等于什么?关于 t ,我们知道它介于0和1之间,因此乘上 t 相当于缩短了向量复数基础——例题_4的长度,不用管是多长,假设就是这部分,它就表示向量复数基础——例题_4

复数基础——例题_4

现在,复数基础——例题_4等于什么?t -1 要记得 t 介于0和1之间,所以 t 要小于 1,因此 t - 1,也就是这部分复数基础——例题_4应该是一个负数。因此我们要用负数来对向量复数基础——例题_4进行比例缩放,那么这部分,复数基础——例题_4将会变成这样:

复数基础——例题_4

绿色线就是复数基础——例题_4,而幅角就是这些向量和实轴的夹角,所以这部分复数基础——例题_4,这个幅角就是这个角度:

复数基础——例题_4

我们可以把它设为 复数基础——例题_4

复数基础——例题_4

那么这部分的幅角是多少?它就必须加上π或者加上180度,就是要绕半圆周:

复数基础——例题_4

因此它们不是同一个角,无论这里数字是多少,这个数都要加上π,当然也可以减去π:

复数基础——例题_4

但是它们肯定不会是相等的。因此我们可以排除了选项B。看完B后,我们直接看D,因为它和选项B很相似。

选项D

复数基础——例题_4

选项D告诉我们,现在我们还不知道要验证才知道复数基础——例题_4的幅角是否等于复数基础——例题_4的幅角。所以我们来思考一下,当然,我们已经计算过复数基础——例题_4等于什么,它就等于这部分复数基础——例题_4,所以这种表述就等价于复数基础——例题_4

复数基础——例题_4

直接使用上一集的计算结果复数基础——例题_4。是否等于Arg(z_2-z_1)?让我们再来画一次坐标图,事实上,我们可以在这个坐标图里面画出复数基础——例题_4这部分。我们已经得到了它的幅角就等于这个角度:

复数基础——例题_4

紫色就是复数基础——例题_4的幅角,也就是选项D中的复数基础——例题_4复数基础——例题_4的幅角,而复数基础——例题_4就是把这个向量缩放后,用橙色表示的部分,很明显 t 是一个正数,所以这个向量方向不变,仅仅是长度上的缩放这个向量和这个向量,或者说这个复数和这个复数,他们的方向是相同的,也就是它们和实轴的夹角相等,红色表示的向量或者说复数表示的是这部分复数基础——例题_4,而蓝色的线就是表示复数基础——例题_4,显然他们的方向是相同的,幅角是相同的,所以选项D是正确项。

选项C

复数基础——例题_4

C选项给出了一个行列式,并说它等于0。我们来看他们是否成立,我们就可以把它们乘出来,看看有没有什么意思的地方,而且我们还可以借助前面的结果,A选项我们验证过了,算A选项时,我们求出了,我们得到了等式:

复数基础——例题_4

所以行列式的这一项复数基础——例题_4,它就等于复数基础——例题_4

这里有趣的是下面也有一个复数基础——例题_4,我们就逐渐发现里相似的地方了,然后这一项复数基础——例题_4如果对这相减的两个数都求共轭,对两个数都求共轭,复数基础——例题_4的共轭减去复数基础——例题_4的共轭就等于:

复数基础——例题_4

而我们知道求共轭时,我实际上是对复数虚部的符号取反,而对这整个运算都求共轭就相当于把全部复数的虚部符号取反,结果就是虚部都变成了原来的相反数,我们就是这样做的,这就表示把虚部都取反了,如果你想确切地求共轭就可以令它等于A+Bi而第二项等于A1+B1i就可以进行运算了,但我想这都是很直观的,也就是只需要把这些复数的,全部虚部符号取反就行了。

有了这两个等式:复数基础——例题_4复数基础——例题_4。求这个行列式就相当容易了,复数基础——例题_4它就变成复数基础——例题_4,而这项复数基础——例题_4变成复数基础——例题_4,然后是复数基础——例题_4,而最后这一项是复数基础——例题_4,C选项就表示这两个对角相乘,也就是:

复数基础——例题_4

这两项的乘积,再减去这两项的乘积:

复数基础——例题_4

等于:

复数基础——例题_4

两边相等,所以显然它就等于0,所以C选项正确。


——请不断重复练习、练习、练习、再练习。。。 

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