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题:复数 ω 满足|ω|=5,有实数 λ>1,使 ω,ω^2,λω 在复平面上成正三角形,求 λ.
思路1(旋转法):∵ 实数 λ>1,且 ω和λω 共线,∴ 由条件有ω^2-ω=(λω-ω)(cos60°+isin60°) ,
(为何不是λω-ω=(ω^2-ω)(cos60°+isin60°)?)
ω-1=(λ-1)(cos60°+isin60°) . 令ω=5(cosθ+isinθ),则5cosθ-1+5isinθ=(λ-1)(cos60°+(λ-1)isin60°,
即5cosθ=(λ-1)(cos60°+1,且5sinθ=(λ-1)sin60°,或(λ-1)^2+(λ-1)+1=25. 解得 λ=(1+√97)/2.
思路2(定义法):由正三角形的定义,有∣ω^2-ω∣=∣ω^2-λω∣=∣λω-ω∣,即∣ω-1∣=∣ω-λ∣=∣λ-1∣,
令ω=5(cosθ+isinθ),则(5cosθ-1)^2+(5sinθ)^2=(λ-1)^2,且(5cosθ-λ)^2+(5sinθ)^2=(λ-1)^2.
两式相加化简得10(λ+1)cosθ=49-λ^2+4λ,两式相等得10cosθ=λ+1 (∵ λ>1).
∴ (λ+1))^2=49-λ^2+4λ,解得 λ=(1+√97)/2. |
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