设复数 $z$ 满足 $|z|=2$,${\rm i}$ 是虚数单位,则 $\left|(1+z)+{\rm i}(1-z)\right|$ 的最大值是 .
【难度】
【出处】
2016年中国科学技术大学入学考试试题
【标注】
【答案】
$3\sqrt 2$
【解析】
设 $z=a+b{\rm i}$,则\[\begin{split} \left|(1+z)+{\rm i}(1-z)\right|&=\left|(1+a+b)+(1-a+b){\rm i}\right|\\
&=\sqrt{(1+a+b)^2+(1-a+b)^2}\\
&=\sqrt{10+4b}\\
&\leqslant 3\sqrt 2,\end{split}\]等号当 $b=2$,即 $z=2{\rm i}$ 时取得.因此所求的最大值为 $3\sqrt 2$.
另法 由题意得\[\begin{split}\left|(1+z)+{\rm i}(1-z)\right|=&\left|(1+{\rm i})+(1-{\rm i})z\right|\\=&|1-{\rm i}|\cdot |z+{\rm i}|=\sqrt 2\cdot|z+{\rm i}|\\\leqslant&{\sqrt 2}\cdot(|z|+|{\rm i}|)=3\sqrt 2.\end{split}\]当 $z=2{\rm i}$ 时取到等号.
&=\sqrt{(1+a+b)^2+(1-a+b)^2}\\
&=\sqrt{10+4b}\\
&\leqslant 3\sqrt 2,\end{split}\]等号当 $b=2$,即 $z=2{\rm i}$ 时取得.因此所求的最大值为 $3\sqrt 2$.
题目
答案
解析
备注