内容正文:
1.已知复数z1=1+2i,z2=3+2i,则z1+z2=( )
A.4 B.4i
C.2+4i D.4+4i
解析:选D.由z1=1+2i,z2=3+2i可得z1+z2=1+2i+3+2i=4+4i.
2.在复平面内,复数6+5i,-3+4i对应的向量分别是,,其中O是原点,则向量对应的复数为( )
A.-9-i B.9-i
C.3+9i D.-3+9i
解析:选A.因为复数6+5i与-3+4i对应的向量分别是与,
所以=-=-3+4i-6-5i=-9-i.
3.已知z=a-i(a∈R),且z+1为纯虚数,则z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:选C.因为z=a-i(a∈R),又z+1=(a+1)-i为纯虚数,所以a+1=0,解得a=-1,所以复数z=-1-i,其在复平面内对应的点为(-1,-1)位于第三象限.
4.若z∈C,z+=1+3i,则=( )
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:选C.设z=a+bi,a,b∈R,
则=,因为z+|z|=1+3i,
所以(a+)+bi=1+3i,
所以
解得
所以z=-4+3i,所以=5.
5.已知复数m(3+i)-(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.<m<1 B.<m<1
C.<m< D.m>1
解析:选A.复数m(3+i)-(1+i)=(3m-1)+(m-1)i,
其在复平面内对应的点(3m-1,m-1)在第四象限,则解得<m<1.
6.(多选)若z-=-14i,||=5,则z可能为( )
A.1-7i B.1+7i
C.-1-7i D.-1+7i
解析:选AC.设z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi,由题意可得
解得或
所以z=1-7i或z=-1-7i.
7.(-10-8i)+(12+6i)-(-7i+4)=____________________.
解析:原式=-10-8i+12+6i+7i-4=-2+5i.
答案:-2+5i
8.已知复数z1,z2满足z1+z2=5+i,2z1+z2=3i,则z1=__________.
解析:由题意得z1=(2z1+z2)-(z1+z2)=3i-(5+i)=-5+2i.
答案:-5+2i
9.已知复数z满足z=1-3i(i是虚数单位),则=___________.
解析:因为z=1-3i,所以=1+3i,
则==.
答案:
10.(13分)已知复数z1=a2+(a-6)i,z2=2a-3+a2i,a∈R.
(1)若z1+z2是纯虚数,求a;(6分)
(2)若z1+z2>0,求.(7分)
解:(1)由题意得
z1+z2=a2+2a-3+(a2+a-6)i,
因为z1+z2是纯虚数,
所以
解得a=1.
(2)因为z1+z2>0,
所以
解得a=2.
故==4.
11.已知复数z满足=,则的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
解析:选B.设复数z在复平面内对应的点为Z,因为复数z满足=,所以由复数的几何意义可知,点Z到点(0,-1)和(0,1)的距离相等,所以在复平面内点Z的轨迹为实轴,
又表示点Z到点(-1,-2)的距离,所以问题转化为实轴上的动点Z到定点(-1,-2)距离的最小值,所以的最小值为2.
12.(多选)在复平面内有一个平行四边形OABC,点O为坐标原点,点A表示的复数为z1=1+i,点B表示的复数为z2=1+2i,点C表示的复数为z3,则下列结论正确的是( )
A.z1-z2=-i B.点C位于第二象限
C.z1+z3=z2 D.=||
解析:选ACD.对于A,z1-z2=1+i-1-2i=-i,故A正确;
对于B,由题意得O(0,0),A(1,1),B(1,2),因为四边形OABC为平行四边形,则==(0,1),所以C(0,1),所以z3=i,点C位于虚轴上,故B错误;
对于C,D,如图,z1,z2,z3对应的向量分别为,,,则+=,-=,即z1+z3=z2,=,故C,D正确.
13.(13分)在复平面内,已知复数z1,z2满足==3,且=3,求.
解:设对应的复数为z1,对应的复数为z2,
则+对应的复数为z1+z2,
-对应的复数为z1-z2,
因为==3,且=3,
所以△AOB为等腰直角三角形,且=3.
作正方形AOBC,如图所示,
则+=对应的复数为z1+z2,故===3.
14.(15分)已知复数z满足|z++i|≤1,求:
(1)|z|的最大值和最小值;(7分)
(2)|z-1|2+|z+1|2的最大值和最小值.(8分)
解:(1)设在复平面内复数z对应的点为Z,则满足|z++i|≤1的点Z的集合是圆心为M(-,-1),半径为1的圆内区域(包括边界),|z|表示点Z到原点O的距离.
如图所示,对应的复数的模为|z|的最大值,对应的复数的模为|z|的最小值.
因为||=
=2,所以|z|max=2+1=3,|z|min=2-1=1.
即|z|的最大值为3,最小值为1.
(2)设z=a+bi(a,b∈R),则|z|2=a2+b2,
|z-1|2+|z+1|2=|a-1+bi|2+|a+1+bi|2=(a-1)2+b2+(a+1)2+b2=2(a2+b2)+2=2|z|2+2.
由(1)知1≤|z|≤3,
所以|z-1|2+|z+1|2的最大值为2×32+2=20,最小值为2×12+2=4.
15.著名的费马问题是法国数学家皮埃尔·德·费马(1601-1665)于1643年提出的平面几何最值问题:“已知一个三角形,求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”费马问题中的所求点称为费马点,已知对于每个给定的三角形,都存在唯一的费马点,当△ABC的三个内角均小于120°时,则使得∠APB=∠BPC=∠CPA=120°的点P即为费马点.根据以上材料,若z∈C,则++的最小值为( )
A.2-2 B.2+2
C.-1 D.+1
解析:选B.设z=x+yi(x,y∈R),则++表示复数z对应的点Z(x,y)到△ABC三个顶点A(-2,0),B(2,0),C(0,-2)的距离之和. 依题意结合对称性可知△ABC的费马点P位于虚轴的负半轴上,且∠APB=120°,则∠PAO=∠PBO=30°.
此时++=×2+(2-2tan 30°)=2+2.
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