85 指考數學甲 第 15 題
📅 85 年 📝 指考數學甲 第 15 題 題型:選填 課綱:99課綱
設 $z_1 = 2 + ai$,$z_2 = 2b + (2-b)i$,其中 $a$、$b$ 為實數,$i = \sqrt{-1}$。若 $|z_1| = \sqrt{2}|z_2|$,且 $\dfrac{z_1}{z_2}$ 的幅角為 $\dfrac{\pi}{4}$,則數對 $(a,b) = \text{____}$。
unknown複數與應用複數平面與應用
解題手法設未知數〔AI 推測〕
答案

(\dfrac{10}{3}, \dfrac{4}{3})

詳解
依題意,$\dfrac{z_1}{z_2}$ 的模為 $\left| \dfrac{z_1}{z_2} \right| = \dfrac{|z_1|}{|z_2|} = \sqrt{2}$,且其幅角為 $\dfrac{\pi}{4}$。 我們可將其寫成極式: $$\dfrac{z_1}{z_2} = \sqrt{2}\left(\cos\dfrac{\pi}{4} + i\sin\dfrac{\pi}{4}\right) = \sqrt{2}\left(\dfrac{1}{\sqrt{2}} + i\dfrac{1}{\sqrt{2}}\right) = 1 + i.$$ MC_ans 為 $z_1 = z_2(1 + i)$。 將 $z_1 = 2 + ai$ 與 $z_2 = 2b + (2-b)i$ 代入: $$2 + ai = \left[ 2b + (2-b)i \right](1 + i) = 2b + 2bi + (2-b)i - (2-b)$$ $$= (3b - 2) + (b + 2)i.$$ 比較複數的實部與虛部: $$\begin{cases} 2 = 3b - 2 \\ a = b + 2 \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} b = \dfrac{4}{3} \\ a = \dfrac{10}{3} \end{cases}$$ 故數對 $(a,b) = \left(\dfrac{10}{3}, \dfrac{4}{3}\right)$。

題目來源:民國85年大學聯考數學科試題(自然組) 第15題(來源PDF第12頁)

資料版本:2026-07-03(commit dcae275a)

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