86 指考數學甲 第 6 題
📅 86 年 📝 指考數學甲 第 6 題 題型:選填 課綱:99課綱
若複數 $z$ 與 $\sqrt{3}+i$ 之積為 $-2\sqrt{3}+2i$,則 $z$ 的主幅角為 $\text{____}$。
unknown複數與應用複數平面與應用
答案

$\dfrac{2\pi}{3}$

詳解
由題意,設 $z(\sqrt{3}+i) = -2\sqrt{3}+2i$。 我們可以直接計算 $z$ 的值: $$z = \dfrac{-2\sqrt{3}+2i}{\sqrt{3}+i}$$ 分子分母同乘以分母的共軛複數 $\sqrt{3}-i$,得: $$z = \dfrac{(-2\sqrt{3}+2i)(\sqrt{3}-i)}{(\sqrt{3}+i)(\sqrt{3}-i)}$$ $$= \dfrac{-6 + 2\sqrt{3}i + 2\sqrt{3}i + 2}{3+1}$$ $$= \dfrac{-4 + 4\sqrt{3}i}{4} = -1 + \sqrt{3}i.$$ 將 $z$ 化為極式: $$z = 2 \left( -\dfrac{1}{2} + \dfrac{\sqrt{3}}{2}i \right) = 2 \left( \cos \dfrac{2\pi}{3} + i \sin \dfrac{2\pi}{3} \right)$$ 故 $z$ 的主幅角為 $\dfrac{2\pi}{3}$。 **另解(主幅角性質):** 由複數相乘時模長相乘、輻角相加的性質: $$\text{Arg}(z \cdot w) = \text{Arg}(z) + \text{Arg}(w) \pmod{2\pi}$$ 設 $w = \sqrt{3}+i$,其主幅角 $\text{Arg}(w) = \dfrac{\pi}{6}$。 設 $u = -2\sqrt{3}+2i$,其位於第二象限,且滿足: $$u = 4 \left( -\dfrac{\sqrt{3}}{2} + \dfrac{1}{2}i \right) = 4 \left( \cos \dfrac{5\pi}{6} + i \sin \dfrac{5\pi}{6} \right)$$ 故其主幅角 $\text{Arg}(u) = \dfrac{5\pi}{6}$。 因此: $$\text{Arg}(z) = \text{Arg}(u) - \text{Arg}(w) = \dfrac{5\pi}{6} - \dfrac{\pi}{6} = \dfrac{2\pi}{3}.$$

題目來源:民國86年大學聯考數學科試題(自然組) 第6題(來源PDF第7頁)

資料版本:2026-07-04(commit 790505b5)

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