1. 计算出下列复数的实部,虚部,模和幅角

(1) 1 + i 3 1+i\sqrt{3} 1+i3

x = 1 + I*Sqrt[3]
Re[x]
Im[x]
Abs[x]
Arg[x]

在这里插入图片描述
(2) 1 − c o s α + i s i n α , 0 ≤ α < 2 π 1-cos\alpha+isin\alpha, 0 \leq \alpha < 2\pi 1cosα+isinα,0α<2π

f = Refine[1 - Cos[a] + I*Sin[a], 0 <= a < 2*Pi]

Refine[Re[f], 0 <= a < 2*Pi]

Refine[Im[f], 0 <= a < 2*Pi]

Refine[Norm[f], 0 <= a < 2*Pi]

Refine[ArcTan[f], 0 <= a < 2*Pi]

在这里插入图片描述

(3) e i s i n x , x 为 实 数 e^{isinx},x为实数 eisinx,x

f = Refine[E^{I*Sin[x]}, x \[Element] Reals]

ComplexExpand[Re[f]]

ComplexExpand[Im[f]]

ComplexExpand[Abs[f]]

ComplexExpand[Arg[f]]

在这里插入图片描述
(4) e i z e^{iz} eiz

Clear[z];
f = E^{I*z}
ComplexExpand[Re[f], z]
ComplexExpand[Im[f], z]
ComplexExpand[Abs[f], z]
ComplexExpand[Arg[f], z]

在这里插入图片描述

2. 计算以上复数的和、差、积、商(任意组合、各两个)

f1 = 1 + I*Sqrt[3]
f2 = Refine[1 - Cos[a] + I*Sin[a], 0 <= a < 2*Pi]
f3 = ComplexExpand[E^{I*Sin[x]}]
f4 = E^{I*z}

ComplexExpand[f1 + f2]
ComplexExpand[f3 + f4, z]
ComplexExpand[f1 - f2]
ComplexExpand[f3 - f4, z]
ComplexExpand[f1 * f2]
ComplexExpand[f3 * f4, z]
ComplexExpand[f1 / f2]
ComplexExpand[f3 / f4, z]

在这里插入图片描述

3. 计算下列复数方程的解,并画出它们的位置

(1) z 2 + 1 = 0 z^2+1=0 z2+1=0

Solve[z^2 + 1 == 0, z];
temp1 = z /. {{z -> -I}, {z -> I}}
ListPlot[(Tooltip[{Re[#1], Im[#1]}] &) /@ temp1]

在这里插入图片描述
(2) z 3 + 8 = 0 z^3+8=0 z3+8=0

sol2 = Solve[z^3 + 8 == 0, z];
temp2 = z /. sol2
ListPlot[(Tooltip[{Re[#1], Im[#1]}] &) /@ temp2]

在这里插入图片描述
(3) z 4 − 1 = 0 z^4-1=0 z41=0

sol3 = Solve[z^4 - 1 == 0, z];
temp3 = z /. sol3
ListPlot[(Tooltip[{Re[#1], Im[#1]}] &) /@ temp3]

在这里插入图片描述
(4) z 4 + 1 = 0 z^4+1=0 z4+1=0

sol4 = Solve[z^4 + 1 == 0, z];
temp4 = z /. sol4
ListPlot[(Tooltip[{Re[#1], Im[#1]}] &) /@ temp4]

在这里插入图片描述
(5) z 2 n + 1 = 0 z^{2n}+1=0 z2n+1=0

i = 1;
temp5 = {};

While[i < 10, sol5 = Solve[z^{2*i} + 1 == 0, z]; p = z /. sol5; 
 temp5 = Join[temp5, p]; i++]
Print[temp5]
ListPlot[(Tooltip[{Re[#1], Im[#1]}] &) /@ temp5]

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4. 把下列关系用几何图形表示出来

(1) ∣ z ∣ < 2 , ∣ z ∣ = 2 , ∣ z ∣ > 2 |z| <2, |z| =2,|z|>2 z<2,z=2,z>2

RegionPlot[x^2 + y^2 < 4, {x, -3, 3}, {y, -3, 3}]

在这里插入图片描述

ContourPlot[x^2 + y^2 == 4, {x, -3, 3}, {y, -3, 3}]

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RegionPlot[x^2 + y^2 > 4, {x, -3, 3}, {y, -3, 3}]

在这里插入图片描述

(2) R e z > 1 2 , 1 < I m z < 2 Rez > \frac{1}{2},1<Imz<2 Rez>21,1<Imz<2

RegionPlot[x > 1/2 && 1 < y < 2, {x, 0, 3}, {y, 0, 3}]

在这里插入图片描述

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