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训练六 复数的几何意义
[对应素能提升训练第12页]
1.已知z=(m+3)+(m-1)i在复平面内对应的点在第四象限,则实数m的取值范围是 ( )
A.(-3,1) B.(-1,3)
C.(1,+∞) D.(-∞,-3)
解析 由题意知即-3<m<1.故实数m的取值范围为(-3,1).
答案 A
2.在复平面内,复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i对应的点在虚轴上,则a的值为 ( )
A.a=0或a=2 B.a=0
C.a≠1且a≠2 D.a≠1或a≠2
解析 ∵复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i对应的点在虚轴上,∴a2-2a=0,∴a=0或a=2.
答案 A
3.设z=a+bi对应的点在虚轴右侧,则 ( )
A.a>0,b>0 B.a>0,b<0
C.b>0,a∈R D.a>0,b∈R
解析 复数对应的点在虚轴右侧,则该复数的实部大于零,虚部可为任意实数.
答案 D
4.已知复数z=a+bi(i为虚数单位),集合A={-1,0,1,2},B={-2,-1,1}.若a,b∈A∩B,则|z|等于 ( )
A.1 B. C.2 D.4
解析 因为A∩B={-1,1},所以a,b∈{-1,1},所以|z|==.
答案 B
5.设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|等于 ( )
A.1 B. C. D.2
解析 因为(1+i)x=x+xi=1+yi,所以x=y=1,|x+yi|=|1+i|==.
答案 B
6.若复数z1=-1,z2=2+i分别对应复平面内的点P,Q,则向量对应的复数是 ,其共轭复数为 .
解析 ∵P(-1,0),Q(2,1),∴=(3,1),∴对应的复数为3+i,其共轭复数为3-i.
答案 3+i 3-i
7.设z为纯虚数,且|z-1|=|-1+i|,则复数z= .
解析 因为z为纯虚数,所以设z=ai(a∈R,且a≠0),则|z-1|=|ai-1|=.又因为|-1+i|=,所以=,即a2=1,所以a=±1,即z=±i.
答案 ±i
8.实数m取什么值时,复数z=2m+(4-m2)i在复平面内对应的点满足下列条件?
(1)位于虚轴上;
(2)位于第一、三象限.
解 (1)若复数z在复平面内的对应点位于虚轴上,
则2m=0,即m=0.
(2)若复数z在复平面内的对应点位于第一、三象限,则2m(4-m2)>0,
解得m<-2或0<m<2.
9.在复平面内画出复数z1=+i,z2=-1,z3=-i对应的向量,,,并求出各复数的模,同时判断各复数对应的点在复平面上的位置关系.
解
根据复数与复平面内的点的一一对应,可知点Z1,Z2,Z3的坐标分别为,(-1,0),
,则向量,,如图所示.
|z1|==1,
|z2|=|-1|=1,
|z3|==1.
如图,在复平面xOy内,点Z1,Z3关于实轴对称,且Z1,Z2,Z3三点在以原点为圆心,1为半径的圆上.
10.已知0<a<2,复数z的实部为a,虚部为1,则|z|的取值范围是 .
解析 由题意得z=a+i,根据复数的模的定义可知|z|=.因为0<a<2,所以1<a2+1<5,故1<<.
答案 (1,)
11.在复平面内,表示复数z=(m-3)+2i的点位于直线y=x上,则实数m的值为 .
解析 由表示复数z=(m-3)+2i的点位于直线y=x上,得m-3=2,解得m=9.
答案 9
12.已知z-|z|=-1+i,则复数z= .
解析 方法一:设z=x+yi(x,y∈R),由题意,得x+yi-=-1+i,即(x-)+yi=-1+i.根据复数相等的条件,得解得∴z=i.
方法二:由已知可得z=(|z|-1)+i,等式两边取模,得|z|=.
两边平方,得|z|2=|z|2-2|z|+1+1⇒|z|=1.
把|z|=1代入原方程,可得z=i.
答案 i
13.在复平面内的长方形ABCD的四个顶点中,点A,B,C对应的复数分别是2+3i,3+2i,-2-3i,求点D对应的复数.
解 记O为复平面的原点,由题意得
=(2,3),=(3,2),=(-2,-3).
设=(x,y),则=(x-2,y-3),=(-5,-5).
由题意知,=,所以即
故点D对应的复数为-3-2i.
14.已知复数z=3+ai,且|z|<4,求实数a的取值范围.
解 方法一:∵z=3+ai(a∈R),∴|z|=,由已知得32+a2<42,∴a2<7,∴a∈(-,).
方法二:利用复数的几何意义,
由|z|<4知,
z在复平面内对应的点在以原点为圆心,
以4为半径的圆内(不包括边界),
由z=3+ai知z对应的点在直线x=3上,
∴线段AB(除去端点)为动点Z的集合.
由图可知-<a<,
∴a∈(-,).
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