题目
求 ln (3+4i) 和Ln (3+4i) -

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查复数自然对数的计算,涉及复数的模、幅角以及多值性。
解题核心思路:
- 确定复数的模:计算复数$3+4i$的模长,即$\sqrt{3^2 + 4^2} = 5$。
- 确定幅角:复数$3+4i$的幅角$\theta = \arctan\left(\frac{4}{3}\right)$,也可表示为$\arccos\left(\frac{3}{5}\right)$或$\arcsin\left(\frac{4}{5}\right)$。
- 复数自然对数的表达式:复数自然对数为多值函数,主值为$\ln|z| + i\theta$,一般形式为$\ln|z| + i(\theta + 2k\pi)$($k$为整数)。
关键点:
- 模长和幅角的计算是基础。
- 多值性需通过整数$k$体现。
复数自然对数的计算
-
计算模长
复数$3+4i$的模长为:
$|3+4i| = \sqrt{3^2 + 4^2} = 5.$ -
确定幅角
幅角$\theta$满足:
$\cos\theta = \frac{3}{5}, \quad \sin\theta = \frac{4}{5},$
因此:
$\theta = \arctan\left(\frac{4}{3}\right) = \arccos\left(\frac{3}{5}\right) = \arcsin\left(\frac{4}{5}\right).$ -
复数自然对数的表达式
- 主值($k=0$):
$\text{Ln}(3+4i) = \ln 5 + i\arctan\left(\frac{4}{3}\right).$ - 一般形式:
$\ln(3+4i) = \ln 5 + i\left(\arctan\left(\frac{4}{3}\right) + 2k\pi\right), \quad k \in \mathbb{Z}.$
- 主值($k=0$):