解答本题时请勿使用计算器。 给出你的计算过程,求满足下列联立方程的复数 zz 和 ww: 2iz+w=5+7i,2iz + w = 5 + 7i, (4−i) w‾=z−3i.(4 - i)\,\overline{w} = z - 3i.

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完整解法

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1. Express $z$ in terms of $\overline{w}$ from the second equation

(4−i)w‾=z−3i(4 - i)\overline{w} = z - 3i
z=(4−i)w‾+3iz = (4 - i)\overline{w} + 3i

2. Substitute the expression for $z$ into the first equation and simplify

2i[(4−i)w‾+3i]+w=5+7i2i[(4 - i)\overline{w} + 3i] + w = 5 + 7i
(8i−2i2)w‾+6i2+w=5+7i(8i - 2i^2)\overline{w} + 6i^2 + w = 5 + 7i
(2+8i)w‾−6+w=5+7i(2 + 8i)\overline{w} - 6 + w = 5 + 7i
w+(2+8i)w‾=11+7iw + (2 + 8i)\overline{w} = 11 + 7i

3. Substitute $w = a + bi$ into the simplified equation and expand

Let w=a+biw = a + bi and its conjugate w‾=a−bi\overline{w} = a - bi, where a,b∈Ra, b \in \mathbb{R}.

(a+bi)+(2+8i)(a−bi)=11+7i(a + bi) + (2 + 8i)(a - bi) = 11 + 7i
a+bi+2a−2bi+8ai−8bi2=11+7ia + bi + 2a - 2bi + 8ai - 8bi^2 = 11 + 7i
a+bi+2a−2bi+8ai+8b=11+7ia + bi + 2a - 2bi + 8ai + 8b = 11 + 7i
(3a+8b)+(8a−b)i=11+7i(3a + 8b) + (8a - b)i = 11 + 7i

4. Equate the real and imaginary parts to form a system of linear equations

Comparing the real and imaginary parts:
3a+8b=11— (1)3a + 8b = 11 \quad \text{--- (1)}
8a−b=7— (2)8a - b = 7 \quad \text{--- (2)}

5. Solve the system of equations to find $w$

From (2), we get b=8a−7b = 8a - 7.
Substitute into (1):
3a+8(8a−7)=113a + 8(8a - 7) = 11
3a+64a−56=113a + 64a - 56 = 11
67a=6767a = 67
a=1a = 1

Substitute a=1a = 1 back into the expression for bb:
b=8(1)−7=1b = 8(1) - 7 = 1

Therefore, w=1+iw = 1 + i.

6. Substitute $\overline{w}$ back into the expression for $z$ to solve for $z$

z=(4−i)(1−i)+3iz = (4 - i)(1 - i) + 3i
z=4−4i−i+i2+3iz = 4 - 4i - i + i^2 + 3i
z=4−5i−1+3iz = 4 - 5i - 1 + 3i
z=3−2iz = 3 - 2i

答案

z=3−2iz = 3 - 2i, w=1+iw = 1 + i

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