虚数单位i的幂的周期性
[例1] 求1+i+i2+...+i2 014的值.
[思路点拨] 利用in的性质计算,i4n=1,i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,还可以利用等比数列求和来解.
[精解详析] 法一:1+i+i2+...+i2 014
====i.
法二:∵in+in+1+in+2+in+3=0(n∈N ),
∴1+i+i2+...+i2 014
=1+(i+i2+i3+i4)+(i5+i6+i7+i8)+...+(i2 009+i2 010+i2 011+i2 012)+i2 013+i2 014
=1+i-1=i.
[一点通] 等差、等比数列的求和公式在复数集C中仍适用,i的周期性要记熟,即in+in+1+in+2+in+3=0(n∈N ).
1.若 =-,则 2 014+ 102= .
解析:∵ 2=2=-i,
∴ 2 014+ 102=(-i)1 007+(-i)51
=(-i)1 004·(-i)3+(-i)48·(-i)3
=i+i=2i.
答案:2i
2.设 1=i4+i5+i6+...+i12, 2=i4·i5·i6 ·... ·i12,则 1与 2的关系为 1 2(用"="或"≠"填).
解析:∵ 1===1,
2=i4+5+6+...+12=i=i72=(i4)18=1,
∴ 1= 2.
答案:=