本题导读
本题考查集合的乘法封闭性、元素的互异性以及复数的基本运算与性质。
📌【题干】
Question
(2010年福建卷(理)) 对于复数 ,若集合 具有性质“对任意 ,必有 ”,则当 时, 等于()
A. 1 B. -1 C. 0 D. i
🔍【思路分析】
破题导航
- 由集合元素的互异性及已知条件 ,确定 。
- 由 得 。
- 利用集合对乘法的封闭性 ,求出未知的第四个元素 。
- 计算代数式 的值。
✅【答案】
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B
✍【详细解析】
Abstract
因为 含有 4 个互不相同的元素,且已知 。 由 且 ,解得 。
又 ,解得 或 。 不妨设 (由对称性,设 结论相同)。
此时已知 中的三个元素为 。 因为集合 对乘法封闭,所以 。 即 。 由于 ,因此必有 。
此时 (即单位圆上的 4 个四次单位根),符合对任意 均有 。
计算目标和:
故选 B。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:集合的互异性、乘法封闭性、虚数单位 的运算性质。
- 核心方法:分析集合元素的构造(实际为单位根构成的乘法循环群)。
- 避坑指南:注意 ,不能把 取为 ;计算 时需利用封闭性推出 是 的相反数。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 源于代数学中有限复数乘法群( 次单位根集合)的概念。
- 结论推广: 复数域上关于乘法封闭的 元有限集必为 次单位根集合 ,其非单位元素之和为 。
🔗【关联脉络】
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