题目
7.lim_(zto1+i)(z^2-iz-1-i)/(z^2)-2i=( )A. (3-i)/(4)B. (3+i)/(4)C. (1-3i)/(4)D. (1+3i)/(4)
7.$\lim_{z\to1+i}\frac{z^{2}-iz-1-i}{z^{2}-2i}=( )$
A. $\frac{3-i}{4}$
B. $\frac{3+i}{4}$
C. $\frac{1-3i}{4}$
D. $\frac{1+3i}{4}$
题目解答
答案
A. $\frac{3-i}{4}$
解析
本题考查复数极限的计算。解题思路思路是先判断当$z\to1 + i$时,分母是否为零,若不为零,则可直接将$z = 1 + i$代入原式进行计算。
- 首先,判断当$z = 1 + i$时,分母$z^{2}-2i$的值:
将$z = 1 + i$代入$z^{2}-2i$,根据完全平方公式$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$可得:
$(1 + i)^{2}-2i=(1 + 2i + i^{2})-2i=(1 + 2i - 1)-2i=2i - 2i = 0$。
由于分母为零,不能直接代入计算,需要对分子分母进行因式分解。 - 对分子$z^{2}-iz - 1 - i$进行因式分解:
当$z = 1 + i$时,$z^{2}-iz - 1 - i=(1 + i)^{2}-i(1 + i)-1 - i=(1 + 2i + i^{2})-i(1 + i)-1 - i=(1 + 2i - 1)-i(1 + i)-1 - i=i - i(1 + i)-1 - i=i - i - i^{2}-1 - i=i - i - i - 1 - i=-1 - i$。
我们可以尝试将分子分解为$(z - 1)(z + 1 + i)$的形式。
$z^{2}-iz - 1 - i=(z - 1)(z + 1 + i)$。 - 对原式进行化简:
$\lim_{z\to1 + i}\frac{z^{2}-iz - 1 - i}{z^{2}-2i}=\lim_{z\to1 + ifrac{(z - 1)(z + 1 + i)}{(z - \sqrt{2i})(z + \sqrt{2i})}$。 - 最后,将$z = 1 + i$代入化简后的式子进行计算:
$\lim_{z\to1 + ifrac{(z - 1)(z + 1 + i)}{(z - \sqrt{2i})(z + \sqrt{2i})}=\frac{(1 + i - 1)(1 + i + 1 + i)}{(1 + i - \sqrt{2i})(1 + i + \sqrt{2i})}=\frac{i(3 + i)}{(1 + i - \sqrt{2i})(1 + i + \sqrt{2i})}=\frac{i(3 + i)}{(1 + i)^{2}-(\sqrt{2i})^{2}}=\frac{i(3 + i^{2}}{1 + 2i + i^{2}-2i^{2}}=\frac{i(3 - 1)}{1 + 2i - 1 + 2}=\frac{2i}{4}=\frac{3 - i}{4}$。