问题
解答题
设z是虚数,满足ω=z+
(1)求|z|的值及z的实部的取值范围; (2)设u=
(3)求ω-u2的最小值. |
答案
(1)由z是虚数,设z=a+bi(a,b∈R,b≠0)则ω=z+
=a+bi+1 z
=a+bi+1 a+bi
=a+a-bi a2+b2
+(b-a a2+b2
)ib a2+b2
∵ω∈R∴b-
=0且b≠0得a2+b2=1即|z|=1b a2+b2
此时,ω=2a,∵-1<ω<2∴-
<a<1即z的实部的取值范围为(-1 2
,1).…(4分)1 2
(2)u=
=1-z 1+z
=1-(a+bi) 1+(a+bi)
.[(1-a)-bi][(1+a)-bi] (1+a)2+b2
∵a2+b2=1
∴u=-
i又b≠0,-b 1+a
<a<1故u是纯虚数.…(8分)1 2
(3)ω-u2=2a+
=2a+b2 (1+a)2
=2a+1-a2 (1+a)2
=2[(a+1)+1-a 1+a
]-31 a+1
由a∈(-
,1)知(a+1)+1 2
≥2,1 a+1
故当且仅当a+1=
,a=0时ω-u2的最小值为1.…(14分).1 a+1