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109_07A_q07
109 指考數學甲 第 7 題
📅 109 年
📝 指考數學甲
第 7 題
題型:多選
課綱:108課綱
在複數平面上,設 $O$ 為原點,且 $A、B$ 分別表示坐標為複數 $z、z + 1$ 的點。已知點 $A$、點 $B$ 都在以 $O$ 為圓心的單位圓上,試選出正確的選項。
直線 $AB$ 與實數軸平行
$\triangle OAB$ 為直角三角形
點 $A$ 在第二象限
$z^3 = 1$
坐標為 $1 + \dfrac{1}{z}$ 的點也在同一單位圓上
複數與應用
複數模長
複數平面幾何
複數運算
複數平面與應用
解題手法
公式代入
〔AI 推測〕
答案
$(1)(4)(5)$
詳解
已知 $|z| = 1$ 且 $|z+1| = 1$。 設 $z = x + iy$,則 $x^2 + y^2 = 1$。 $|z+1|^2 = (x+1)^2 + y^2 = x^2 + 2x + 1 + y^2 = (x^2 + y^2) + 2x + 1 = 1 + 2x + 1 = 2 + 2x = 1$。 解得 $x = -\dfrac{1}{2}$,則 $y = \pm\dfrac{\sqrt{3}}{2}$。 故 $z = -\dfrac{1}{2} \pm \dfrac{\sqrt{3}}{2}i$,$z+1 = \dfrac{1}{2} \pm \dfrac{\sqrt{3}}{2}i$。 (1) 正確。點 $A(-1/2, \pm\sqrt{3}/2)$,點 $B(1/2, \pm\sqrt{3}/2)$,其虛部相同,故直線 $AB$ 為水平線,與實數軸平行。 (2) 錯誤。$|OA| = 1$,$|OB| = 1$,$|AB| = |(z+1)-z| = |1| = 1$。三邊長皆為 1,$\triangle OAB$ 為正三角形。 (3) 錯誤。若 $y = -\dfrac{\sqrt{3}}{2}$,則點 $A$ 在第三象限。 (4) 正確。$z = e^{i \frac{2\pi}{3}}$ 或 $e^{i \frac{4\pi}{3}}$,故 $z^3 = 1$。 (5) 正確。設 $w = 1 + \dfrac{1}{z} = 1 + \bar{z} = 1 + \left(-\dfrac{1}{2} \mp \dfrac{\sqrt{3}}{2}i\right) = \dfrac{1}{2} \mp \dfrac{\sqrt{3}}{2}i$。其模長 $|w| = \sqrt{(1/2)^2 + (\pm\sqrt{3}/2)^2} = 1$,故也在單位圓上。 故選 (1)(4)(5)。
題目來源:
大學入學考試中心公開試題。
解析狀態:
本解析由 AI 輔助產出,未經人工審核,非官方詳解,僅供學習參考。如與官方公告不同,請以官方公告為準。