z属于复数,z-1/z+1是纯虚数,求|z^2-z+2|的最小值

1个回答

  • 设z=a+bi,z-1/z+1=ci,

    则z-1=(z+1)·ci

    (a-1)+bi=(a+1)·ci-bc

    (a-1+bc)=(ac+c-b)i

    则实部a-1+bc=0;c=(1-a)/b

    虚部ac+c-b=0;

    联立消去c得

    (1-a^2)/b-b=0;

    a^2+b^2=1;

    b^2=1-a^2;

    z^2-z+2=(a^2-b^2+2abi)-(a+bi)+2

    =(a^2-b^2-a+2)+(2ab-b)·i

    =(2a^2-1)+(2a-1)bi

    ∴|z^2-z+2|

    =√[(2a^2-1)^2+(2a-1)^2·b^2]

    =√[4a^4-4a^2+1+(4a^2-4a+1)·(1-a^2)]

    =√[4a^4-4a^2+1+4a^2-4a+1-4a^4+4a^3-a^2]

    =√[4a^3-a^2-4a+2]

    根据a^2+b^2=1得-1≤a≤1;

    令u=4a^3-a^2-4a+2,则du/da=12a^2-2a-4

    当du/da=0时,a=2/3或-1/2

    ∴当a=2/3时,u取得最小值u=32/27-4/9-8/3+2=106/27

    则|z^2-z+2|的最小值是√u=√318/9

    两部相加(a-1+bc)+(ac+c-b)

    =a(1+c)