内容正文:
1.i为虚数单位,若1+z=2+3i,则复数z的虚部为 ( )
A.1 B.3
C.i D.3i
解析:选B.因为1+z=2+3i,所以z=2-1+3i=1+3i,故复数z的虚部为3.故选B.
2.设复数z1=2-i,z2=-3+5i,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:选B.因为z1+z2=(2-i)+(-3+5i)=-1+4i,所以z1+z2在复平面内对应的点的坐标为(-1,4),位于第二象限.故选B.
3.(2025·吉安月考)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.
4.已知i为虚数单位,复数z=-+i的共轭复数为,则+|z|= ( )
A.-+i B.-i
C.+i D.--i
解析:选B.复数z的共轭复数=--i,复数z的模为|z|==1,则+|z|=--i+1=-i.故选B.
5.(多选)|(3+2i)-(1+i)|可表示 ( )
A.点(3,2)与点(1,1)之间的距离
B.点(3,2)与点(-1,-1)之间的距离
C.点(2,1)到原点的距离
D.坐标为(-2,-1)的向量的模
解析:选ACD.由复数的几何意义,知复数3+2i,1+i分别对应复平面内的点(3,2)与点(1,1),所以|(3+2i)-(1+i)|可表示点(3,2)与点(1,1)之间的距离,故A正确,B错误;|(3+2i)-(1+i)|=|2+i|,|2+i|可表示复平面内点(2,1)到原点的距离,故C正确;|(3+2i)-(1+i)|=|(1+i)-(3+2i)|=|-2-i|,|-2-i|可表示复平面内坐标为(-2,-1)的向量的模,故D正确.故选ACD.
6.(多选)(2025·上饶期末)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.已知复数z满足|z|+z=1+3i,则z=________.
解析:设z=x+yi(x,y∈R),
|z|=,
所以|z|+z=(+x)+yi=1+3i,
所以解得
所以z=-4+3i.
答案:-4+3i
8.若z1=1+2i,z2=2+ai,a∈R,复数z2-z1在复平面内所对应的点在第四象限内,则实数a的取值范围是________.
解析:由题设z2-z1=2+ai-(1+2i)=1+(a-2)i在复平面内所对应的点在第四象限,所以a-2<0,即a<2.
答案:(-∞,2)
9.若复数z=a+bi(a,b∈R,i为虚数单位)满足|z-2i|=|z|,写出一个满足条件的复数:z=__________.
解析:z=a+bi(a,b∈R),故z-2i=a+(b-2)i.由|z-2i|=|z|知,=,化简得b=1,故只要b=1,即z=a+i(a可为任意实数)均满足题意,可取z=1+i.
答案:1+i(答案不唯一)
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.在复平面内已知点A,B,C表示的复数分别为1+3i,-i,2+i,若=,则点D表示的复数是 ( )
A.1-3i B.-3-i
C.3+5i D.5+3i
解析:选C.因为点A,B,C表示的复数分别为1+3i,-i,2+i,所以对应的复数为2+i-(-i)=2+2i.设点D表示的复数为x+yi(x,y∈R),所以对应的复数为x-1+(y-3)i,又=,所以x-1+(y-3)i=2+2i,由复数相等的定义得解得所以点D表示的复数为3+5i.故选C.
12.(多选)(2025·萍乡月考)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.(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.
14.(15分)已知复数z=a+bi(a,b∈R),存在实数t,使=-3ati成立.
(1)求证:2a+b为定值;(7分)
(2)若|z-2|≤a,求实数a的取值范围.(8分)
解:(1)证明:因为=-3ati=+(-3at)i,则a-bi=+(-3at)i,
由复数相等得
消去t得2a+b=6,故2a+b为定值.
(2)因为z-2=a-2+bi,且|z-2|≤a,
所以
又因为2a+b=6,即b=6-2a,
则(a-2)2+(6-2a)2≤a2,
整理得a2-7a+10≤0,
所以原不等式组即为
解得2≤a≤5,故实数a的取值范围为[2,5].
15.著名的费马问题是法国数学家皮埃尔·德·费马于1643年提出的平面几何极值问题:“已知一个三角形,求作一点,使其与这个三角形的三个顶点的距离之和最小.”费马问题中所求的点称为费马点.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,使得∠APB=∠BPC=∠CPA=120°的点P即费马点.根据以上材料,若z∈C,则|z-2|+|z+2|+|z+2i|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),O为坐标原点,则|z-2|+|z+2|+|z+2i|表示点(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|PA|+|PB|+|PC|=×2+(2-2tan 30°)=2+2.故选B.
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