内容正文:
课时分层作业(二十三) 复数的几何意义
一、选择题
1.在复平面内,复数z=sin 2+icos 2对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
D [∵sin 2>0,cos 2<0,
∴复数z对应的点(sin 2,cos 2)在第四象限.故选D.]
2.已知复数z=(a2-2a)+(a2-a-2)i对应的点在虚轴上,则( )
A.a≠2或a≠1 B.a≠2,且a≠1
C.a=0 D.a=2或a=0
D [由题意,得a2-2a=0,得a=0或a=2.故选D.]
3.在复平面内,O为原点,向量对应的复数为-1+2i,若点A关于直线y=-x的对称点为点B,则向量对应的复数为( )
A.-2-i B.-2+i
C.1+2i D.-1+2i
B [因为复数-1+2i对应的点为A(-1,2),点A关于直线y=-x的对称点为B(-2,1),所以对应的复数为-2+i.]
4.设非零复数z1,z2所对应的向量分别为,,则下式可以推出⊥的是( )
A.z1=iz2 B.z1=2z2
C.z1=-iz2 D.|z1+z2|=|z1-z2|
ACD [设z1=a+bi,z2=c+di,a,b,c,d∈R,则=(a,b),=(c,d).对于A,若z1=iz2,则a=-d,b=c,此时·=ac+bd=0,即⊥,故A正确;对于B,若z1=2z2,则a=2c,b=2d,此时=2,故B错误;对于C,若z1=-iz2,则a=d,b=-c,此时·=ac+bd=0,则⊥,故C正确;对于D,若|z1+z2|=|z1-z2|,则=,整理得ac+bd=0,即·=0,即⊥(也可由几何意义得到⊥),故D正确.故选ACD.]
5.若z∈C,且|z+2-2i|=1,则|z-2-2i|的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
B [设z=x+yi,则由|z+2-2i|=1得(x+2)2+(y-2)2=1,表示以(-2,2)为圆心,以1为半径的圆,如图所示,则|z-2-2i|=表示圆上的点与定点(2,2)的距离,数形结合得|z-2-2i|的最小值为3.]
二、填空题
6.已知复数z=a+bi,其中a<0,b<0,甲、乙、丙、丁四人对复数z的陈述如下(i为虚数单位):
甲:z+=-4;乙:z-=2i;丙:z·=7;丁:=2.若在甲、乙、丙、丁四人的陈述中,有且只有两个人的陈述正确,则复数z=________.
-2-i [甲:z+=-4,所以a+bi+a-bi=-4,所以a=-2;乙:z-=2i,所以a+bi-a+bi=2i,所以b=,不符合b<0,所以乙陈述错误;丙:z·=7,所以(a+bi)(a-bi)=7,所以a2+b2=7;丁:=2,所以a+bi=2(a-bi),所以a-3bi=0,与已知矛盾,所以丁陈述错误.所以只有甲、丙陈述正确.即a=-2,a2+b2=7,得b=-,所以z=-2-i.]
7.设复数z=-1-i(i是虚数单位),z的共轭复数为,则|(1-z)·|=________.
[=-1+i,则|(1-z)·|=|(2+i)·(-1+i)|=|-3+i|=.]
8.设复数z1,z2满足|z1|=|z2|=2,z1+z2=+i,则|z1-z2|=________.
2 [法一:设z1=x1+y1i(x1,y1∈R),z2=x2+y2i(x2,y2∈R),则由|z1|=|z2|=2,得x+y=x+y=4.
因为z1+z2=x1+x2+(y1+y2)i=+i,所以|z1+z2|2=(x1+x2)2+(y1+y2)2=x+y+x+y+2x1x2+2y1y2=8+2x1x2+2y1y2=()2+12=4,所以2x1x2+2y1y2=-4,所以|z1-z2|=|x1-x2+(y1-y2)i|====2.
法二:设z1=a+bi(a,b∈R),
则z2=-a+(1-b)i,
则
即
所以|z1-z2|2=(2a-)2+(2b-1)2=4(a2+b2)-4(a+b)+4=4×4-4×2+4=12,所以|z1-z2|=2.]
三、解答题
9.已知复数z=1+ai(a∈R),w=cos α+isin α,α∈(0,2π),若z=+2i,且|z-w|=,求角α的值.
[解] 由题意知1+ai=1+(2-a)i,
则a=2-a,即a=1,∴z=1+i.
由|z-w|=得(1-cos α)2+(1-sin α)2=5,
整理得sin α+cos α=-1,∴sin=-,
∵0<α<2π,
∴<α+<,
∴α+=或α+=,∴α=π或α=.
10.在①z2=-16;②z为纯虚数;③2z=(1+i)6(i为虚数单位)这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并回答问题.
已知复数z=(m2-2m