题文
设z是虚数,满足ω=z+1z是实数,且-1<ω<2.(1)求|z|的值及z的实部的取值范围;
(2)设u=1-z1+z.求证:u是纯虚数;
(3)求ω-u2的最小值. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)由z是虚数,设z=a+bi(a,b∈R,b≠0)则ω=z+1z=a+bi+1a+bi=a+bi+a-bia2+b2=a+aa2+b2+(b-ba2+b2)i∵ω∈R∴b-ba2+b2=0且b≠0得a2+b2=1即|z|=1
此时,ω=2a,∵-1<ω<2∴-12<a<1即z的实部的取值范围为(-12,1).…(4分)
(2)u=1-z1+z=1-(a+bi)1+(a+bi)=[(1-a)-bi][(1+a)-bi](1+a)2+b2.
∵a2+b2=1
∴u=-b1+ai又b≠0,-12<a<1故u是纯虚数.…(8分)
(3)ω-u2=2a+b2(1+a)2=2a+1-a2(1+a)2=2a+1-a1+a=2[(a+1)+1a+1]-3
由a∈(-12,1)知(a+1)+1a+1≥2,
故当且仅当a+1=1a+1,a=0时ω-u2的最小值为1.…(14分).
解析
1z考点
据考高分专家说,试题“设z是虚数,满足ω=z+1z是实数,且-.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。


