2024年清华大学强基计划数学试题(回忆版)#11
若复数 $z$ 满足 $|z|=1$ 且 $z^n=z+\sqrt{2}$,则正整数 $n$ 的最小值为( )
A.$1$
B.$2$
C.$3$
D.$4$
答案 C.
解析 设 $z=(\theta:1)$,$\theta\in [0,2\pi)$,则两边取模可得\[1=\left(\cos\theta+\sqrt 2\right)^2+(\sin\theta)^2\implies \cos\theta=-\dfrac{\sqrt 2}2,\]此时题中方程即\[(n\theta:1)=(\theta:1),\] 验证可得当 $\theta=\dfrac{3\pi}4,\dfrac{5\pi}4$ 时,正整数 $n$ 的最小值均为 $3$,因此所求最小值为 $3$.