内容正文:
课时梯级训练(18) 复数的加、减运算及其几何意义
1.设z1=3-4i,z2=-2+3i,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
D 解析:∵z1-z2=5-7i,∴z1-z2在复平面内对应的点位于第四象限.
2.已知a,b∈R,(a+3i)+(2-i)=5+bi,则ab=( )
A.-4 B.7 C.-8 D.6
D 解析:因为(a+3i)+(2-i)=5+bi,即a+2+2i=5+bi,
所以,解得,所以ab=6.故选D.
3.复数6+5i与-3+4i分别表示向量与,则表示向量的复数为( )
A.3+9i B.2+8i C.-9-i D.9+i
D 解析:复数6+5i与-3+4i分别表示向量与,
因为=-,所以表示向量的复数为(6+5i)-(-3+4i)=9+i.
4.若z∈C,且|z|+z=5+i,那么z-等于( )
A. B.2i
C.+2i D.-2i
B 解析:设z=x+yi(x,y∈R),因为|z|+z=5+i,所以|x+yi|+x+yi=5+i,+x+yi=5+i,所以解得因此z=+i,=-i,即z-=2i.
5.计算|(3-i)+(-1+2i)-(-1-3i)|=________.
答案:5 解析:|(3-i)+(-1+2i)-(-1-3i)|=|(2+i)-(-1-3i)|=|3+4i|==5.
6.在复平面上,复数-3-2i,-4+5i,2+i,z分别对应点A,B,C,D,且ABCD为平行四边形,则z=________.
答案:3-6i 解析:由题意知=,所以2+i-z=(-4+5i)-(-3-2i),所以z=3-6i.
7.已知z1=(3x+y)+(y-4x)i,z2=(4y-2x)-(5x+3y)i(x,y∈R).若z=z1-z2,且z=13-2i,则z1=________,z2=________.
答案:5-9i -8-7i 解析:z=z1-z2=[(3x+y)+(y-4x)i]-[(4y-2x)-(5x+3y)i]=(5x-3y)+(x+4y)i,又z=13-2i,所以解得
所以z1=(3×2-1)+(-1-4×2)i=5-9i,
z2=(-4-2×2)-(5×2-3×1)i=-8-7i.
8.计算:
(1)(1+2i)+(3-4i)-(5+6i);
(2)5i-[(3+4i)-(-1+3i)];
(3)(a-bi)-(2a+2bi)-3i(a,b∈R).
解:(1)(1+2i)+(3-4i)-(5+6i)=(1+3-5)+(2-4-6)i=-1-8i.
(2)5i-[(3+4i)-(-1+3i)]=5i-(4+i)=-4+4i.
(3)(a-bi)-(2a+2bi)-3i=(a-2a)+[-b-2b-3]i=-a-3(b+1)i.
9.设f(z)=z-2i,z1=3+4i,z2=-2-i.求:
(1)f(z1-z2);
(2)f(z1+z2).
解:(1)因为z1=3+4i,z2=-2-i,
所以z1-z2=(3+4i)-(-2-i)=(3+2)+(4+1)i=5+5i,f(z1-z2)=z1-z2-2i=5+5i-2i=5+3i.
(2)z1+z2=(3+4i)+(-2-i)=(3-2)+(4-1)i=1+3i.
f(z1+z2)=z1+z2-2i=1+3i-2i=1+i.
10.在复平面内,O为原点,四边形OABC是复平面内的平行四边形,且A,B,C三点对应的复数分别为z1,z2,z3,若z1=1,z3=-2+i,则z2=( )
A.1+i B.1-i
C.-1+i D.-1-i
C 解析:因为O为原点,四边形OABC是复平面内的平行四边形,
又因为z1=1,z3=-2+i,所以由复数加法的几何意义可得,z2=z1+z3=1-2+i=-1+i.
11. 如图,设向量,,所对应的复数分别为z1,z2,z3,那么( )
A.z1-z2-z3=0
B.z1+z2+z3=0
C.z2-z1-z3=0
D.z1+z2-z3=0
D 解析:由题图可知,+=0,∴+-=0,
∴z2+z1-z3=0.故选D.
12.在平行四边形OABC中,各顶点对应的复数分别为zO=0,zA=2+i,zB=-2a+3i,zC=-b+ai(a,b∈R),则a-b=________.
答案:-4 解析:因为+=,所以2+i+(-b+ai)=-2a+3i,所以解得故a-b=-4.
13.在平行四边形ABCD中,若点A,C分别对应复数-1+i,-4-3i,则A,C两点间的距离为________.
答案:5 解析:依题意得对应的复数为(-4-3i)-(-1+i)=-3-4i,
所以A,C两点间的距离为||=|-3-4i|==5.
14.已知复数z1=a+(7-a)i,z2=5+(3a+1)i(a∈R,i是虚数单位).
(1)若z2的实部与z1的模相等,求实数a的值;
(2)若复数z1+z2在复平面上的对应点在第四象限,求实数a的取值范围.
解:(1)依题意,|z1|==.
因为z2的实部与z1的模相等,所以=5,整理得a2-7a+12=0,解得a=3或a=4.
(2)因为z1+z2=(a+5)+(2a+8)i,且z1+z2在复平面上对应的点在第四象限,
所以解得-5<a<-4,
所以实数a的取值范围是(-5,-4).
15.已知复平面内的▱ABCD中,A点对应的复数为2+i,向量对应的复数为1+2i,向量对应的复数为3-i,O为坐标原点.
(1)求点C,D对应的复数;
(2)求▱ABCD的面积.
解:(1)∵向量对应的复数为1+2i,向量对应的复数为3-i,=-,
∴向量对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i.
又=+,
∴点C对应的复数为(2+i)+(2-3i)=4-2i.
∵=,∴向量对应的复数为3-i.
∵=+,
∴点D对应的复数为2+i+3-i=5.
(2)∵·=||||cos B,
∴cos B====.
∴sin B=.
∴S▱ABCD=||||sin B=××=7.
故▱ABCD的面积为7.
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