已知复数Z1=1+cosθ+isinθ,Z2=1-sinθ+icosθ,且两复数的模的平方和不小于2,求θ的取值范围

1个回答

  • 因为 z1 =1 +cos θ +i sin θ,

    z2 =1 -sin θ +i cos θ,

    所以 |z1|^2 =(1 +cos θ)^2 +(sin θ)^2

    =1 +2 cos θ +(cos θ)^2 +(sin θ)^2

    =2 +2 cos θ,

    |z2|^2 =(1 -sin θ)^2 +(cos θ)^2

    =1 -2 sin θ +(sin θ)^2 +(cos θ)^2

    =2 -2 sin θ.

    所以 |z1|^2 +|z2|^2 =4 +2 (cos θ -sin θ)

    =4 +2√2 (cos θ cos π/4 -sin θ sin π/4)

    =4 +2√2 cos (θ +π/4).

    又因为 |z1|^2 +|z2|^2 ≥2,

    所以 4 +2√2 cos (θ +π/4) ≥2,

    即 cos (θ +π/4) ≥ -√2 /2.

    所以 θ +π/4 ∈[ -3π/4 +2kπ, 3π/4 +2kπ ], k∈Z.

    所以 θ∈[ -π +2kπ, π/2 +2kπ ], k∈Z.

    = = = = = = = = =

    以上计算可能有误.

    注意:

    (1) 若 z =a +bi, a,b∈R,

    则 |z|^2 =a^2 +b^2.

    |z|^2 和 z^2 是不同的.

    (2) 不小于2,即 ≥2 .

    (3) cos (θ +π/4) ≥ -√2 /2.

    作出 y =cos x 与 y= -√2 /2 的函数图象,可得

    θ +π/4 ∈[ -3π/4 +2kπ, 3π/4 +2kπ ], k∈Z.