内容正文:
第十章 复数
10.2 复数的运算
10.2.1 复数的加法与减法
(教师独具内容)
课程标准:1.掌握复数代数表示式的加、减运算.2.了解复数加、减运算的几何意义.
教学重点:复数的加法与减法的运算法则.
教学难点:复数的加法与减法的几何意义.
核心素养:1.通过复数代数形式的加、减运算,培养逻辑推理素养.2.通过对复数加、减法运算的几何意义的理解,培养数学抽象素养.
核心概念掌握
核心素养形成
随堂水平达标
目录
课后课时精练
核心概念掌握
知识点一 复数的加法
1.复数的加法
一般地,设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),称z1+z2为z1与z2的和,并规定z1+z2=(a+bi)+(c+di)=________+________.显然,两个复数的和仍然是复数.由复数和的定义可知,两个共轭复数的和一定是_______.
2.复数加法的运算律
复数的加法运算满足_______与________,即对任意复数z1,z2,z3,有z1+z2=________,(z1+z2)+z3=____________.
(a+c)
(b+d)i
实数
交换律
结合律
z2+z1
z1+(z2+z3)
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||z1|-|z2||
|z1|+|z2|
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知识点二 复数的减法
1.复数的减法
一般地,复数z=a+bi(a,b∈R)的相反数记作______,并规定-z=-(a+bi)=_________.
复数z1减去z2的差记作_______,并规定z1-z2=____________.
一般地,如果z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则z1-z2=(a+bi)-(c+di)=_______+_________.
显然,两个复数的差仍然是复数.而且,同实数中的情况类似,两个复数的差一般也不满足交换律,即一般来说,z1-z2≠z2-z1.
-z
-a-bi
z1-z2
z1+(-z2)
(a-c)
(b-d)i
核心概念掌握
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||z1|-|z2||
|z1|+|z2|
核心概念掌握
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1.(复数的加法)(3+5i)+(3-4i)=_____.
2.(复数的加减混合运算)(5-6i)+(-2-2i)-(3+3i)=_____.
6+i
-11i
1-i
核心概念掌握
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核心素养形成
题型一 复数的加、减运算
计算:(1)(3-5i)+(-4-i)-(3+4i);
(2)5i-[(6+8i)-(-1+3i)].
解 (1)原式=(3-4-3)+(-5-1-4)i=-4-10i.
(2)解法一:原式=5i-(7+5i)=-7.
解法二:原式=5i-(6+8i)+(-1+3i)=-7.
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【感悟提升】 复数代数形式的加、减法运算,其运算法则是对它们的实部和虚部分别进行加、减运算.在运算过程中应注意把握每一个复数的实部和虚部.这种运算类似于初中的合并同类项.
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【跟踪训练】
1.计算:(1)(1+2i)+(-2+i)+(-2-i)+(1-2i);
(2)(i2+i)+|i|+(1+i).
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题型二 复数加、减运算的几何意义
已知复数z1=1+2i,z2=-2+i,z3=-1-2i,它们在复平面内对应的点是一个正方形的三个顶点,求这个正方形的第四个顶点对应的复数.
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题型三 复数加、减法几何意义的应用
(1)已知|z1|=|z2|=|z1-z2|=1,求|z1+z2|.
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(2)若复数z满足|z+i|+|z-i|=2,求|z+i+1|的最小值.
解 解法一:设复数-i,i,-(1+i),z在复平面内对应的点分别为Z1(0,
-1),Z2(0,1),Z3(-1,-1),Z,如图.
∵|z+i|+|z-i|=2,|Z1Z2|=2,
∴点Z的集合为线段Z1Z2.
问题转化为:动点Z在线段Z1Z2上移动,求|ZZ3|的最小值,
则当Z移动到Z1处时,|ZZ3|min=|Z1Z3|=1.
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【感悟提升】
(1)在复平面内,z1,z2对应的点为A,B,z1+z2对应的点为C,O为坐标原点,则四边形OACB:
①为平行四边形;
②若|z1+z2|=|z1-z2|,则四边形OACB为矩形;
③若|z1|=|z2|,则四边形OACB为菱形;
④若|z1|=|z2|且|z1+z2|=|z1-z2|,则四边形OACB为正方形.
(2)|z-z0|表示复数z,z0对应的点之间的距离,在应用时,要把绝对值符号内变为两复数差的形式.
(3)涉及复数模的最值问题,既可从两点间距离公式的复数表达形式入手进行分析判断,通过几何方法进行求解,也可利用不等式||z1|-|z2||≤|z1-z2|≤|z1|+|z2|求解.
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随堂水平达标
1.复数z1=3+i,z2=1-i,则z1-z2在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:∵z1-z2=(3+i)-(1-i)=2+2i,∴z1-z2在复平面内对应的点位于第一象限.
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2.复数z满足z-(1-i)=2i,则z=( )
A.1+i B.-1-i
C.-1+i D.1-i
解析:z=2i+(1-i)=1+i.故选A.
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3.设z1,z2∈C,则“z1,z2中至少有一个数是虚数”是“z1-z2是虚数”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:若z1,z2皆是实数,则z1-z2一定不是虚数,因此当z1-z2是虚数时,z1,z2中至少有一个数是虚数,所以必要性成立;当z1,z2中至少有一个数是虚数时,z1-z2不一定是虚数,如z1=z2=i,即充分性不成立.故选B.
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9-i
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5.已知z∈C,且|z+1|-|z-i|=0,求|z+i|的最小值.
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课后课时精练
基础题(占比60%) 中档题(占比30%) 拔高题(占比
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
难度 ★ ★ ★ ★ ★★ ★ ★★ ★
对点 复数的减法运算;求复数的虚部 复数的减法运算;求共轭复数 复数的模;由复数的加法运算结果求复数 复数及其模的加减运算;求复数对应的点所在象限 复数新定义问题;求复数对应的点所在象限 复数对应的点所在的位置;复数的减法运算;复数模的最小值 复数新定义
问题;共轭
复数及计算 由复数减法计算结果求参数的取值
题号 9 10 11 12 13 14 15 16
难度 ★ ★★ ★ ★ ★★ ★★ ★★★ ★★★
对点 由复数为纯虚数求参数的值 求复数模的最值 由复数加法计算结果求参数的值 复数的向量表示及运算;求两点间距离 由复数模的几何意义求最
大值 求复数的模;复数的加、
减运算 复数减法及模的几何意义;由集合的交集运算结果求参数的范围 复数运算的几何意义;集合的交集运算
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一、单选题
1.(2024·湖南衡阳期中)若复数z满足z+11-2i=3+3i,则z的虚部为( )
A.14 B.5
C.5i D.-8
解析:因为z+11-2i=3+3i,所以z=(3+3i)-(11-2i)=-8+5i,所以z的虚部为5.故选B.
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4.设x=3+4i,则复数z=x-|x|-(1-i)在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
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二、多选题
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三、填空题
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9.已知复数z1=(a2-2)+(a-4)i,z2=a-(a2-2)i(a∈R),且z1-z2为纯虚数,则a=____.
-1
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10.复数z1=cosθ+isinθ(0≤θ<2π),z2=1-i,其中i是虚数单位,则|z1-z2|的最大值为_______,最小值为________.
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13.设复数z满足|z-3-4i|=1,则|z|的最大值是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
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14.(2024·河南濮阳阶段练习)已知复数z1,z2满足|z1|=|z2|=|z1+z2|=4,则|z1-z2|=_________.
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解:由|z-1|≤1可知,集合M在复平面内所对应的点集是以点E(1,0)为圆心,1为半径的圆及其内部.
由|z-1-i|=|z-2|可知,集合N在复平面内所对应的点集是以点(1,1)和(2,0)为端点的线段的垂直平分线l,因此集合P是圆面截直线l所得的一条线段AB,如图.
16.集合M={z||z-1|≤1,z∈C},N={z||z-1-i|=|z-2|,z∈C},集合P=M∩N.指出集合P在复平面内所表示的图形.
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R
3.复数加法的几何意义
由复数与向量之间的对应关系可以得出复数加法的几何意义:如果复数z1,z2所对应的向量分别为eq \o(OZ1,\s\up12(→))与eq \o(OZ2,\s\up12(→)),则当eq \o(OZ1,\s\up12(→))与eq \o(OZ2,\s\up12(→))不共线时,以OZ1和OZ2为两条邻边作平行四边形OZ1ZZ2,则z1+z2所对应的向量就是______,
如图所示.
由复数加法的几何意义可以得__________≤|z1+z2|
≤_________.
eq \o(OZ,\s\up12(→))
2.复数减法的几何意义
由复数与向量之间的对应关系同样可以得出复数减法的几何意义:如果复数z1,z2所对应的向量分别为eq \o(OZ1,\s\up12(→))与eq \o(OZ2,\s\up12(→)),设点Z满足eq \o(OZ,\s\up12(→))=eq \o(Z2Z1,\s\up12(→)),则z1-z2所对应的向量就是______,如图所示.
由复数减法的几何意义可以得出_________≤|z1-z2|≤__________.
eq \o(OZ,\s\up12(→))
3.(复数减法运算的几何意义)已知向量eq \o(OZ1,\s\up12(→))对应的复数为2-3i,向量eq \o(OZ2,\s\up12(→))对应的复数为3-4i,则向量eq \o(Z1Z2,\s\up12(→))对应的复数为____.
解:(1)原式=(-1+3i)+(-2-i)+(1-2i)=(-3+2i)+(1-2i)=-2.
(2)原式=(-1+i)+eq \r(0+12)+(1+i)=-1+i+1+(1+i)=1+2i.
解 如图,设复数z1,z2,z3对应的点分别为A,B,C,正方形的第四个顶点D对应的复数为x+yi(x,y∈R),
于是eq \o(AD,\s\up12(→))=eq \o(OD,\s\up12(→))-eq \o(OA,\s\up12(→))对应的复数为(x+yi)-(1+2i)=(x-1)+(y-2)i;
eq \o(BC,\s\up12(→))=eq \o(OC,\s\up12(→))-eq \o(OB,\s\up12(→))对应的复数为(-1-2i)-(-2+i)=1-3i.
∵eq \o(AD,\s\up12(→))=eq \o(BC,\s\up12(→)),∴(x-1)+(y-2)i=1-3i,
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x-1=1,,y-2=-3,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=2,,y=-1.))故点D对应的复数为2-i.
【感悟提升】 向量加、减法运算的平行四边形法则和三角形法则是复数加、减法几何意义的依据.利用加法“首尾相接”和减法“指向被减数”的特点,在三角形内可求得第三个向量及其对应的复数.注意向量eq \o(AB,\s\up12(→))对应的复数是zB-zA(终点对应的复数减去起点对应的复数).
【跟踪训练】
2.已知复平面内三点A,B,C,点A对应的复数为2+i,向量eq \o(BA,\s\up12(→))对应的复数为1+2i,向量eq \o(BC,\s\up12(→))对应的复数为3-i,求点C对应的复数.
解:因为向量eq \o(BA,\s\up12(→))对应的复数为1+2i,向量eq \o(BC,\s\up12(→))对应的复数为3-i,所以eq \o(AC,\s\up12(→))=eq \o(BC,\s\up12(→))-eq \o(BA,\s\up12(→))对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i.
又因为eq \o(OC,\s\up12(→))=eq \o(OA,\s\up12(→))+eq \o(AC,\s\up12(→)),
所以点C对应的复数为(2+i)+(2-3i)=4-2i.
解 解法一:设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),
∵|z1|=|z2|=|z1-z2|=1,
∴a2+b2=c2+d2=1,①
(a-c)2+(b-d)2=1.②
由①②得2ac+2bd=1.
∴|z1+z2|=eq \r((a+c)2+(b+d)2)=eq \r(a2+c2+b2+d2+2ac+2bd)=eq \r(3).
解法二:设O为坐标原点,z1,z2,z1+z2对应的点分别为A,B,C.
∵|z1|=|z2|=|z1-z2|=1,
∴△OAB是边长为1的正三角形,
∴四边形OACB是一个边长为1,其中一个内角为60°的菱形,且|z1+z2|是菱形的较长的对角线OC的长,
∴|z1+z2|=|OC|=eq \r(|OA|2+|AC|2-2|OA||AC|cos120°)=eq \r(3).
解法二:设z=x+yi(x,y∈R).
∵|z+i|+|z-i|=2,∴eq \r(x2+(y+1)2)+eq \r(x2+(y-1)2)=2.
又eq \r(x2+(y+1)2)=2-eq \r(x2+(y-1)2)≥0,
两边同时平方,整理得0≤1-y=eq \r(x2+(y-1)2)≤2,
即(1-y)2=x2+(y-1)2,且0≤1-y≤2,
∴x=0且-1≤y≤1,则z=yi(-1≤y≤1).
因此|z+i+1|=|1+(y+1)i|=eq \r(12+(y+1)2)≥1,等号在y=-1即z=-i时成立.
故|z+i+1|的最小值为1.
【跟踪训练】
3.(1)设z1,z2∈C,已知|z1|=|z2|=1,|z1+z2|=eq \r(2),求|z1-z2|.
解:解法一:设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),
由题设知a2+b2=1,c2+d2=1,(a+c)2+(b+d)2=2,
又由(a+c)2+(b+d)2=a2+2ac+c2+b2+2bd+d2,可得2ac+2bd=0.
∵|z1-z2|2=(a-c)2+(b-d)2=a2+c2+b2+d2-(2ac+2bd)=2,
∴|z1-z2|=eq \r(2).
解法二:作出z1,z2,z1+z2对应的向量eq \o(OZ1,\s\up12(→)),eq \o(OZ2,\s\up12(→)),eq \o(OZ,\s\up12(→)).
∵|z1|=|z2|=1,又eq \o(OZ1,\s\up12(→)),eq \o(OZ2,\s\up12(→))不共线(若eq \o(OZ1,\s\up12(→)),eq \o(OZ2,\s\up12(→))共线,则|z1+z2|=2或0),
∴▱OZ1ZZ2为菱形.
又|z1+z2|=eq \r(2),∴∠Z1OZ2=90°,
即▱OZ1ZZ2为正方形,故|z1-z2|=eq \r(2).
解法三:∵|z1+z2|2+|z1-z2|2=2(|z1|2+|z2|2),将已知数值代入,可得|z1-z2|2=2,
∴|z1-z2|=eq \r(2).
(2)若复数z满足|z+eq \r(3)+i|≤1,求|z|的最大值和最小值.
解:因为|z+eq \r(3)+i|≥||z|-|eq \r(3)+i||,
又|z+eq \r(3)+i|≤1,所以||z|-|eq \r(3)+i||≤1,
即||z|-2|≤1,解得1≤|z|≤3,
即|z|的最大值为3,最小值为1.
4.在复平面内的△ABC中,eq \o(AC,\s\up12(→))对应的复数为6+5i,eq \o(AB,\s\up12(→))对应的复数为-3+6i,则eq \o(BC,\s\up12(→))对应的复数为______.
解析:eq \o(BC,\s\up12(→))=eq \o(AC,\s\up12(→))-eq \o(AB,\s\up12(→))=6+5i+3-6i=9-i,所以eq \o(BC,\s\up12(→))对应的复数为9-i.
解:∵|z+1|=|z-i|,∴复数z对应的点在以(-1,0),(0,1)为端点的线段的垂直平分线上,而|z+i|=|z-(-i)|表示直线上的点到点(0,-1)的距离,数形结合知其最小值为eq \f(\r(2),2).
2.设f(z)=eq \o(z,\s\up12(-)),且z1=1+5i,z2=-3+2i,则f(eq \o(z1-z2,\s\up12(-)))=( )
A.-2+3i
B.-2-3i
C.4-3i
D.4+3i
解析:∵z1-z2=1+5i-(-3+2i)=4+3i,∴eq \o(z1-z2,\s\up12(—))=4-3i.∵f(z)=eq \o(z,\s\up12(-)),∴f(4-3i)=4+3i.
3.如果一个复数与它的模的和为5+eq \r(3)i,那么这个复数是( )
A.eq \f(11,5)
B.eq \r(3)i
C.eq \f(11,5)+eq \r(3)i
D.eq \f(11,5)+2eq \r(3)i
解析:设这个复数为a+bi(a,b∈R),则|a+bi|=eq \r(a2+b2).由题意知a+bi+eq \r(a2+b2)=5+eq \r(3)i,即a+eq \r(a2+b2)+bi=5+eq \r(3)i,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a+\r(a2+b2)=5,,b=\r(3),))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=\f(11,5),,b=\r(3).))故所求复数为eq \f(11,5)+eq \r(3)i.
解析:∵x=3+4i,∴|x|=eq \r(32+42)=5,∴z=3+4i-5-(1-i)=-3+5i,∵-3<0,5>0,∴z对应的点在第二象限.
5.(2024·云南曲靖月考)如果一个复数的实部和虚部相等,则称这个复数为“等部复数”,若复数z=-a+2i(其中a∈R)为“等部复数”,则复数eq \o(z,\s\up12(-))-2ai在复平面内对应的点在( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
解析:因为复数z=-a+2i(其中a∈R)为“等部复数”,可得a=-2,即z=2+2i,可得eq \o(z,\s\up12(-))=2-2i,则eq \o(z,\s\up12(-))-2ai=2-2i+4i=2+2i在复平面内对应的点为Z(2,2),位于第一象限.故选A.
6.(2024·河北沧州模拟)复数z=a-3i(a≥0),则下列说法正确的是( )
A.z在复平面内对应的点都位于第四象限
B.z在复平面内对应的点在直线y=-3上
C.z-eq \o(z,\s\up12(-))=-6i
D.|z+i|的最小值为4
解析:对于A,B,因为z=a-3i,所以z在复平面内对应的点为(a,-3)(a≥0),故A错误,B正确;对于C,eq \o(z,\s\up12(-))=a+3i,z-eq \o(z,\s\up12(-))=(a-3i)-(a+3i)=-6i,故C正确;对于D,|z+i|=|a-2i|=eq \r(a2+4)≥2,当a=0时,|z+i|取得最小值,为2,故D错误.故选BC.
7.已知z=a+bi(a,b∈R,i是虚数单位),z1,z2∈C,定义:D(z)=||z||=|a|+|b|,D(z1,z2)=||z1-z2||.则下列命题中是真命题的是( )
A.对任意z∈C,都有D(z)>0
B.若eq \o(z,\s\up12(-))是复数z的共轭复数,则D(eq \o(z,\s\up12(-)))=D(z)恒成立
C.若D(z1)=D(z2)(z1,z2∈C),则z1=z2
D.对任意z1,z2∈C,结论D(z1,z2)=D(z2,z1)恒成立
解析:对于A,由定义知当z=0时,D(z)=0,故A错误;对于B,由于共轭复数的实部相等而虚部互为相反数,所以D(eq \o(z,\s\up12(-)))=D(z)恒成立,故B正确;对于C,两个复数的实部与虚部的绝对值的和相等,并不能得到实部与虚部分别相等,所以两个复数也不一定相等,故C错误;D显然正确.
8.已知z1=eq \f(\r(3),2)a+(a+1)i,z2=-3eq \r(3)b+(b+2)i(a,b∈R),若z1-z2=4eq \r(3),则a+b=____.
解析:∵z1-z2=eq \f(\r(3),2)a+(a+1)i-[-3eq \r(3)b+(b+2)i]=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2)a+3\r(3)b))+(a-b-1)i=4eq \r(3).由复数相等的条件知eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2)a+3\r(3)b=4\r(3),,a-b-1=0,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=2,,b=1,))∴a+b=3.
解析:∵z1-z2=(a2-a-2)+(a-4+a2-2)i=(a2-a-2)+(a2+a-6)i(a∈R)为纯虚数,∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a2-a-2=0,,a2+a-6≠0,))解得a=-1.
解析:解法一:因为||z1|-|z2||≤|z1-z2|≤|z1|+|z2|,且|z1|=eq \r(cos2θ+sin2θ)=1,|z2|=eq \r(12+(-1)2)=eq \r(2),所以|1-eq \r(2)|≤|z1-z2|≤1+eq \r(2),即eq \r(2)-1≤|z1-z2|≤1+eq \r(2),所以|z1-z2|的最大值为eq \r(2)+1,最小值为eq \r(2)-1.
解法二:z1-z2=(cosθ-1)+(sinθ+1)i,所以|z1-z2|=eq \r(cos2θ-2cosθ+1+sin2θ+2sinθ+1)=eq \r(3+2\r(2)sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ-\f(π,4)))),因为0≤θ<2π,所以-1≤sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ-\f(π,4)))≤1,所以eq \r(3-2\r(2))≤|z1-z2|≤eq \r(3+2\r(2)),即eq \r(2)-1≤|z1-z2|≤eq \r(2)+1,所以|z1-z2|的最大值为eq \r(2)+1,最小值为eq \r(2)-1.
eq \r(2)+1
eq \r(2)-1
四、解答题
11.复数z1=eq \r(3m-1)-2mi,z2=-m+m2i,若z1+z2>0,求实数m的值.
解:z1+z2=(eq \r(3m-1)-2mi)+(-m+m2i)=(eq \r(3m-1)-m)+(m2-2m)i.
∵z1+z2>0,
∴z1+z2为实数且大于0,
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\r(3m-1)-m>0,,m2-2m=0,))解得m=2.
12.在复平面内,复数-3-i与5+i对应的向量分别是eq \o(OA,\s\up12(→))与eq \o(OB,\s\up12(→)),其中O是原点,求向量eq \o(OA,\s\up12(→))+eq \o(OB,\s\up12(→)),eq \o(BA,\s\up12(→))对应的复数及A,B两点间的距离.
解:向量eq \o(OA,\s\up12(→))+eq \o(OB,\s\up12(→))对应的复数为(-3-i)+(5+i)=2.
∵eq \o(BA,\s\up12(→))=eq \o(OA,\s\up12(→))-eq \o(OB,\s\up12(→)),
∴向量eq \o(BA,\s\up12(→))对应的复数为(-3-i)-(5+i)=-8-2i.
∴A,B两点间的距离为|-8-2i|=eq \r((-8)2+(-2)2)=2eq \r(17).
解析:因为|z-3-4i|=1,所以复数z所对应的点在以点C(3,4)为圆心,半径为1的圆上,由几何性质得|z|的最大值是eq \r(32+42)+1=6.
解析:设z1=a+bi(a,b∈R),z2=c+di(c,d∈R),所以z1+z2=a+bi+c+di=a+c+(b+d)i,又|z1|=|z2|=|z1+z2|=4,所以a2+b2=16,c2+d2=16,(a+c)2+(b+d)2=a2+b2+2ac+c2+d2+2bd=16,所以2ac+2bd=-16,又z1-z2=a+bi-(c+di)=a-c+(b-d)i,所以|z1-z2|=eq \r((a-c)2+(b-d)2)=eq \r(a2+b2-2ac+c2+d2-2bd)=4eq \r(3).
4eq \r(3)
15.设复数z1=1+2ai,z2=a-i(a∈R),集合A={z||z-z1|<eq \r(2)},B={z||z-z2|≤2eq \r(2)},已知A∩B=∅,求a的取值范围.
解:∵z1=1+2ai,z2=a-i,
∴|z-z1|<eq \r(2),即|z-(1+2ai)|<eq \r(2),|z-z2|≤2eq \r(2),即|z-(a-i)|≤2eq \r(2),
由复数减法及模的几何意义知,集合A是以点(1,2a)为圆心,eq \r(2)为半径的圆的内部的点对应的复数,集合B是以点(a,-1)为圆心,2eq \r(2)为半径的圆及其内部的点所对应的复数,若A∩B=∅,则两圆圆心距大于或等于半径和,即eq \r((1-a)2+(2a+1)2)≥3eq \r(2),解得a≤-2或a≥eq \f(8,5).
$$