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例題精講 · 第 00724 題 · 先把兩個複數化成三角形式,再核對乘積的實部

以自編示意複數 z₁=1+√3i、z₂=√3+i 為材料,用三角形式求乘積的模與輻角,並把「輻角讀錯」造成的實部偏差作報警量。

00724題號全 1000 篇 · 第 第121輪 / 第121冊 輪
方向數學·導數與解三角形六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

例題精講 · 數學導數與解三角形

一、考點定位與做題順序

複數乘法用三角形式最省事:模相乘、輻角相加。先把兩個複數各自的模和輻角主值算出來,乘積的模與輻角就直接得到,再展開成代數形式核對。

自編示意:z₁ = 1 + √3 i,z₂ = √3 + i。數值為自擬示意,不代表真實測量。

二、逐題精講

題1

題1 求 z₁、z₂ 的模與輻角主值,並求 z₁z₂ 與 z₁/z₂。

解析

|z₁| = √(1+3) = 2.0000,輻角 arctan(√3/1) = 60.0°;|z₂| = √(3+1) = 2.0000,輻角 arctan(1/√3) = 30.0°。乘積模 = 4.0000,輻角 = 90.0°,即 z₁z₂ = 4i;直接展開 (1+√3i)(√3+i) = √3+i+3i+√3i² = 4i,兩路閉合。商 z₁/z₂ 模為 1、輻角 60−30 = 30°,即 cos30°+i sin30°。

答案 |z₁|=|z₂|=2.0000;輻角 60.0° 與 30.0°;z₁z₂ = 4i(輻角 90.0°);z₁/z₂ 輻角 30°。

採分點 兩模各 1 分、兩輻角各 1 分、乘積模 1 分、乘積輻角 1 分、代數展開互驗 1 分。

易錯點 把 arctan(1/√3) 寫成 60°,會把 z₂ 與 z₁ 的輻角對調。

題2

題2 若把 z₂ 的輻角誤讀成 60°,乘積輻角與實部會變成多少?說明模為什麼不能用作報警量。

解析

誤讀後輻角 = 60+60 = 120.0°,乘積實部 = 4·cos120° = -2.0,而正確實部是 0,差 2.0000。模仍是 2·2 = 4,與角度無關,所以只核對模發現不了抄錯角度。真正能報警的是實部或輻角本身:它們都隨角度和變化。用 de Moivre 反覆乘方時,角度誤差還會被放大 n 倍。

答案 誤讀輻角 120.0°,實部 -2.0;模仍為 4,不能作報警量。

採分點 誤讀輻角 1 分、實部 1 分、實部差 1 分、模不變理由 1 分、乘方放大說明 1 分。

易錯點 看到模一致就判定「兩種讀法等價」,是最常見的漏檢。

三、規律小結與對照表

量公式正確(30°)誤讀(60°)
|z₁|√(1²+√3²)2.00002.0000
輻角和60°+arg z₂90.0°120.0°
|z₁z₂|模相乘4.00004.0000
實部|z₁z₂|·cos(輻角和)0.0000-2.0
報警量隨角度變的是實部實部可用模不可用

小結:模相乘、輻角相加;角度抄錯只會改變實部與輻角,模不變,故必須拿實部或輻角回代報警。

四、自測清單

  • 能把複數化成三角形式
  • 能求輻角主值
  • 能用模相乘輻角相加求乘積
  • 能用代數展開互驗
  • 能識別角度誤讀對實部的影響
  • 能說明模不能作報警量
編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(數學):解三角形、複數、計數原理、線性規劃、定積分與概率相關章節
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(數學科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;採分點為教研整理,非官方評分標準

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聯招數學·複數乘法與輻角相加:模相乘、角相加,別把角度抄錯
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