Ln(-3+4i) 的值为()A. ln 5 + i(2kpi + pi - arctan (3)/(4))B. ln 5 + i(2kpi + pi + arctan (3)/(4))C. ln 5 + i(2kpi + pi + arctan (4)/(3))D. ln 5 + i(2kpi + pi - arctan (4)/(3))
A. $\ln 5 + i(2k\pi + \pi - \arctan \frac{3}{4})$
B. $\ln 5 + i(2k\pi + \pi + \arctan \frac{3}{4})$
C. $\ln 5 + i(2k\pi + \pi + \arctan \frac{4}{3})$
D. $\ln 5 + i(2k\pi + \pi - \arctan \frac{4}{3})$
题目解答
答案
解析
本题考查复数的对数运算,解题思路是先明确复数对数的计算公式,再分别求出复数的模和辐角,最后代入公式计算。
对于复数 $z = x + yi$($x,y\in R$),其对数 $Ln z=\ln|z| + i(Arg z)$,其中 $|z|$ 是复数 $z$ 的模,$Arg z$ 是复数 $z$ 的辐角,且 $Arg z = \arg z + 2k\pi$($k\in Z$),$\arg z$ 是辐角主值。
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求复数$-3 + 4i$的模$|z|$:
根据复数模的计算公式 $|z|=\sqrt{x^{2}+y^{2}}$,对于复数 $z = -3 + 4i$,其中 $x = -3$,$y = 4$,则有:
$|z|=\sqrt{(-3)^{2}+4^{2}}=\sqrt{9 + 16}=\sqrt{25}=5$
所以 $\ln|z|=\ln 5$。 -
求复数$-3 + 4i$的辐角主值$\arg z$:
已知复数 $z = -3 + 4i$,其实部 $x = -3\lt 0$,虚部 $y = 4\gt 0$,所以复数 $z$ 对应的点在第二象限。
根据反正切函数的定义,$\tan\theta=\frac{y}{x}$($\theta$ 为辐角),则 $\tan(\arg z)=\frac{4}{-3}=-\frac{4}{3}$。
因为辐角主值的范围是 $(-\pi,\pi]$,且点在第二象限,所以 $\arg z=\pi - \arctan\frac{4}{3}$。 -
求复数$-3 + 4i$的辐角$Arg z$:
由 $Arg z = \arg z + 2k\pi$($k\in Z$),可得 $Arg z = 2k\pi + \pi - \arctan\frac{4}{3}$($k\in Z$)。 -
计算$Ln(-3 + 4i)$:
将 $\ln|z|=\ln 5$ 和 $Arg z = 2k\pi + \pi - \arctan\frac{4}{3}$($k\in Z$)代入 $Ln z=\ln|z| + i(Arg z)$,可得:
$Ln(-3 + 4i)=\ln 5 + i(2k\pi + \pi - \arctan\frac{4}{3})$($k\in Z$)