设z是虚数,ω=z+1z,且-1<ω<2.(1)求|z|的值及z的实部的取值范围;(2)设u=1-z1+z,求证:u为纯虚数.-数学

题目简介

设z是虚数,ω=z+1z,且-1<ω<2.(1)求|z|的值及z的实部的取值范围;(2)设u=1-z1+z,求证:u为纯虚数.-数学

题目详情

设z是虚数,ω=z+
1
z
,且-1<ω<2.
(1)求|z|的值及z的实部的取值范围;
(2)设u=
1-z
1+z
,求证:u为纯虚数.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

设z=x+yi(x,y∈R,y≠0)
(1)ω=z+class="stub"1
z
=(x+class="stub"x
x2+y2
)+(y-class="stub"y
x2+y2
)i

∵-1<ω<2,∴y-class="stub"y
x2+y2
=0

又∵y≠0,∴x2+y2=1即|z|=1
-1<x+class="stub"x
x2+y2
<2⇒-1<2x<2

-class="stub"1
2
<x<1

即z的实部的取值范围是(-class="stub"1
2
,1)

(2)u=class="stub"1-z
1+z
=
(1-x-yi)(1+x-yi)
(1+x)2+y2
=
(1-x2-y2)-2yi
(1+x)2+y2

∵x2+y2=1,∴u=class="stub"-2y
(1+x)2+y2
i

又∵y≠0,
∴u是纯虚数.

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