内容正文:
7.2 复数的四则运算
7.2.1 复数的加、减运算及其几何意义
基础过关练
题组一 复数的加、减运算
1.(2025河南商丘期中)复数(4+i)-(1+5i)的虚部为( )
A.-4 B.4
C.-4i D.4i
2.(2025四川巴中平昌中学开学考试)复数z1=a+3i,z2=-4+bi,其中a,b∈R,若z1+z2为实数,z1-z2为纯虚数,则a+b=( )
A.-7 B.-6
C.6 D.7
3.(2025福建福州期中)如图,在复平面内每个小方格的边长均为1,向量,对应的复数分别为z1,z2,则|z1+2z2|=( )
A.9 B.3
C.5 D.+2
4.(多选题)(2025安徽芜湖第一中学期中)已知复数z1,z2在复平面内对应的点分别为Z1,Z2,O为坐标原点,则以下结论错误的是( )
A.若z1+z2=0,则z1=0且z2=0
B.若|z1|+|z2|=0,则z1=0且z2=0
C.若|z1|=|z2|,则向量和相等或互为相反向量
D.若|z1-z2|=0,则=
5.(2025陕西咸阳期中)若复数z满足z-2=2+6i,则= .
6.(2025河南漯河高级中学月考)已知复数z1=a+(7-a)i,z2=5+(a2+6a-13)i,a∈R.
(1)若z2的实部与z1的模相等,求a的值;
(2)若复数z1+z2在复平面内对应的点在第四象限内,求a的取值范围.
题组二 复数加、减法的几何意义
7.△ABC的三个顶点对应的复数分别为z1,z2,z3,复数z满足|z-z1|=|z-z2|=|z-z3|,则z在复平面内对应的点是△ABC的( )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
8.(2025广西南宁第二十中学月考)已知复数z满足|z+i|=|z-i|,则|z+1+2i|的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
9.(2025重庆南开中学期中)已知复数z满足|z+2-i|=2,则|z+i|的最大值为( )
A.2+2 B.2+ C.2+2 D.4
10.(2025上海嘉定模拟)已知复数z1,z2满足|z1|=1,|z2|=2,|z1-z2|=,则|z1+z2|= .
11.(2024河南濮阳期中)已知复数z满足|z-1-i|=2,i为虚数单位,z在复平面内对应的点为Z,点M(-1,0),O为坐标原点,则·的最小值为 .
答案与分层梯度式解析
7.2 复数的四则运算
7.2.1 复数的加、减运算及其几何意义
基础过关练
1.A
2.A
3.B
4.AC
7.A
8.B
9.C
1.A 依题意得(4+i)-(1+5i)=3-4i,其虚部为-4.
2.A 由题意得z1+z2=a-4+(3+b)i,z1-z2=a+4+(3-b)i,
因为z1+z2为实数,z1-z2为纯虚数,所以
解得所以a+b=-7.
3.B 由题图可知=(-1,2),=(2,2),
故z1=-1+2i,z2=2+2i,
所以z1+2z2=3+6i,故|z1+2z2|==3.
4.AC 对于A,取z1=i,z2=-i,满足z1+z2=0,但此时z1≠0,z2≠0,故A中结论错误;
对于B,∵|z1|≥0,|z2|≥0,|z1|+|z2|=0,∴|z1|=0,|z2|=0,∴z1=0,z2=0,故B中结论正确;
对于C,取z1=1+i,z2=1-i,满足|z1|=|z2|,此时=(1,),=(1,-),和既不是相等向量,也不是相反向量,故C中结论错洖;
对于D,∵|z1-z2|=0,∴z1-z2=0,即z1=z2,故=,故D中结论正确.
5.答案 -2-2i
解析 设z=x+yi(x,y∈R),则=x-yi,
所以z-2=x+yi-2(x-yi)=-x+3yi=2+6i,
则即所以=-2-2i.
6.解析 (1)因为z2的实部与z1的模相等,
所以5=,化简得a2-7a+12=0,
解得a=3或a=4.
(2)z1+z2=5+a+(a2+5a-6)i,其在复平面内对应的点为(5+a,a2+5a-6),
由已知得⇒⇒-5<a<1,
故a的取值范围为(-5,1).
7.A ∵|z-z1|=|z-z2|=|z-z3|,
∴z对应的点到△ABC的三个顶点的距离相等,
∴z对应的点是△ABC的外心.
8.B 设复数z在复平面内对应的点为Z,
因为复数z满足|z+i|=|z-i|,所以由复数加、减法的几何意义可知,点Z到点(0,-1)和(0,1)的距离相等,所以点Z的轨迹为实轴,
又|z+1+2i|表示点Z到点(-1,-2)(记为P)的距离,
所以问题转化为求实轴上的动点Z到定点P(-1,-2)的距离的最小值,易知|PZ|min=2,
所以|z+1+2i|的最小值为2.
9.C 由|z+2-i|=|z-(-2+i)|=2,得复数z对应的点在以(-2,1)为圆心,2为半径的圆上,
|z+i|=|z-(-i)|表示复数z对应的点到(0,-1)的距离,
易知点(-2,1)到点(0,-1)的距离d==2,所以|z+i|的最大值为d+2=2+2.
10.答案
解析 设z1对应的向量为,z2对应的向量为,以OA,OB为邻边作▱OADB,
则对应的复数为z1+z2,对应的复数为z1-z2,
由平行四边形的性质可得||2+||2=2(||2+),即|z1+z2|2+|z1-z2|2=2(|z1|2+)(点拨:平行四边形的四条边长的平方和等于对角线长的平方和),
所以|z1+z2|===.
11.答案 -3
解析 |z-1-i|=2表示点Z到点(1,1)的距离恒为2,故点Z的轨迹是以点(1,1)(记为Q)为圆心,2为半径的圆,如图,
·=(+)·=·+·,
又·=(1,1)·(-1,0)=-1,
·=||||cos<,>=2cos<,>∈[-2,2],
所以·∈[-3,1],故·的最小值为-3.
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