题目
设z=i^8-4i^21+i,则实部Re(z),虚部Im(z)的值为A. 1,3B. 1,-3C. 1,-5D. 以上都不对
设$z=i^{8}-4i^{21}+i$,则实部Re(z),虚部Im(z)的值为
A. 1,3
B. 1,-3
C. 1,-5
D. 以上都不对
题目解答
答案
B. 1,-3
解析
考查要点:本题主要考查复数单位$i$的幂次周期性规律,以及复数实部与虚部的识别。
解题核心思路:
- 利用$i$的周期性:$i$的幂每4次循环一次,即$i^1=i$, $i^2=-1$, $i^3=-i$, $i^4=1$,之后重复。
- 简化高次幂:将指数对4取余,转化为低次幂计算。
- 合并同类项:将实部和虚部分别相加,最终确定实部和虚部的值。
破题关键点:
- 正确计算$i^8$和$i^{21}$的值,注意余数的处理。
- 符号处理:注意原式中的负号会影响$i^{21}$的系数。
-
计算$i^8$
$i^8 = (i^4)^2 = 1^2 = 1$(余数为0,对应$i^4=1$)。 -
计算$i^{21}$
$i^{21} = i^{4 \times 5 + 1} = (i^4)^5 \cdot i = 1^5 \cdot i = i$(余数为1,对应$i^1=i$)。 -
代入原式
$z = i^8 - 4i^{21} + i = 1 - 4i + i = 1 - 3i$。 -
确定实部与虚部
- 实部$\text{Re}(z) = 1$
- 虚部$\text{Im}(z) = -3$