Застряли на этом? Решите с помощью ИИ
Algebra · real student question

Пусть z — комплексное число, для которого сопряжённое к (z − 1), умноженное на (4 + 8i), равно 2. Найдите значение квадрата модуля z.

Question

Пусть zz — комплексное число, причём

(z−1)‾ (4+8i)=2.\overline{(z-1)}\,(4+8i)=2.

Найдите значение ∣z∣2|z|^2.

Step-by-step solution

  1. Поймём, почему одними модулями здесь не обойтись. Переход к модулям даёт ∣z−1∣⋅∣4+8i∣=2|z-1|\cdot|4+8i|=2, то есть ∣z−1∣=280|z-1|=\tfrac{2}{\sqrt{80}}. Это расстояние от zz до 11, а не ∣z∣|z|, поэтому величину ∣z∣2|z|^2 так не определить. Значит, придётся действительно восстановить само число zz.

  2. Выделим сопряжённое и избавимся от мнимости в знаменателе. Разделим обе части на 4+8i=4(1+2i)4+8i=4(1+2i) и домножим на число, сопряжённое к знаменателю:

    (z−1)‾=24(1+2i)=12(1+2i)⋅1−2i1−2i=1−2i2(1+4)=1−2i10.\overline{(z-1)}=\frac{2}{4(1+2i)}=\frac{1}{2(1+2i)}\cdot\frac{1-2i}{1-2i}=\frac{1-2i}{2(1+4)}=\frac{1-2i}{10}.

  3. Сопрягаем обе части, чтобы снять черту. Сопряжение обратно самому себе, то есть w‾‾=w\overline{\overline{w}}=w, поэтому

    z−1=(1−2i10)‾=1+2i10=110+15i.z-1=\overline{\left(\frac{1-2i}{10}\right)}=\frac{1+2i}{10}=\frac{1}{10}+\frac{1}{5}i.

  4. Находим zz. Прибавим 11:

    z=1+110+15i=1110+15i.z=1+\frac{1}{10}+\frac{1}{5}i=\frac{11}{10}+\frac{1}{5}i.

  5. Применяем формулу ∣z∣2=a2+b2|z|^2=a^2+b^2. При a=1110a=\tfrac{11}{10} и b=15b=\tfrac15:

    ∣z∣2=121100+125=121100+4100=125100=54.|z|^2=\frac{121}{100}+\frac{1}{25}=\frac{121}{100}+\frac{4}{100}=\frac{125}{100}=\frac54.

    Проверка: (z−1)‾(4+8i)=(1−2i10)(4+8i)=4+8i−8i+1610=2\overline{(z-1)}(4+8i)=\left(\tfrac{1-2i}{10}\right)(4+8i)=\tfrac{4+8i-8i+16}{10}=2 — как и требовалось.

Answer

54\frac{5}{4}

Need to solve a different problem like this? Open the solver →