题目
计算函数的值:1^sqrt(2)=( )A. cos(sqrt(2)kpi) + isin(sqrt(2)kpi)B. cos(sqrt(2)kpi) - isin(sqrt(2)kpi)C. cos(2sqrt(2)kpi) + isin(2sqrt(2)kpi)D. cos(2sqrt(2)kpi) - isin(2sqrt(2)kpi)
计算函数的值:$1^{\sqrt{2}}=$( )
A. $\cos(\sqrt{2}k\pi) + i\sin(\sqrt{2}k\pi)$
B. $\cos(\sqrt{2}k\pi) - i\sin(\sqrt{2}k\pi)$
C. $\cos(2\sqrt{2}k\pi) + i\sin(2\sqrt{2}k\pi)$
D. $\cos(2\sqrt{2}k\pi) - i\sin(2\sqrt{2}k\pi)$
题目解答
答案
C. $\cos(2\sqrt{2}k\pi) + i\sin(2\sqrt{2}k\pi)$
解析
本题考查复数的指数形式以及三角函数的相关知识。解题的关键思路是利用复数的指数形式$z = r(\cos\theta + i\sin\theta)=e^{i\theta}$(其中$r$为复数的模,$\theta$为复数的辐角)来计算$1^{\sqrt{2}}$的值。
- 首先,将$1$转化为复数的指数形式:
- 对于复数$z = 1$,它在复平面上对应的点为$(1,0)$,其模$r = 1$,辐角$\theta = 2k\pi$($k\in Z$)。
- 根据复数的指数形式$z = r(\cos\theta + i\sin\theta)=e^{i\theta}$,可得$1 = e^{i\cdot2k\pi}$($k\in Z$)。
- 然后,计算$1^{\sqrt{2}}$:
- 把$1 = e^{i\cdot2k\pi}$代入$1^{\sqrt{2}}$,根据指数运算法则$(a^m)^n=a^{mn}$,则$1^{\sqrt{2}}=(e^{i\cdot2k\pi})^{\sqrt{2}}$。
- 计算$(e^{i\cdot2k\pi})^{\sqrt{2}}$,可得$e^{i\cdot2\sqrt{2}k\pi}$。
- 最后,再将$e^{i\cdot2\sqrt{2}k\pi}$转化为三角形式:
- 根据欧拉公式$e^{i\theta}=\cos\theta + i\sin\theta$,这里$\theta = 2\sqrt{2}k\pi$,所以$e^{i\cdot2\sqrt{2}k\pi}=\cos(2\sqrt{2}k\pi)+i\sin(2\sqrt{2}k\pi)$($k\in Z$)。