[A 基础达标]
1.已知复数z1=1+3i,z2=3+i(i为虚数单位),在复平面内,z1-z2对应的点在( ) A.第一象限 C.第三象限
B.第二象限 D.第四象限
解析:选B.因为z1=1+3i,z2=3+i,所以z1-z2=-2+2i, 故z1-z2在复平面内对应的点(-2,2)在第二象限.
2.若z1=2+i,z2=3+ai(a∈R),且在复平面内z1+z2所对应的点在实轴上,则a的值为( )
A.3 C.1
B.2 D.-1
解析:选D.z1+z2=2+i+3+ai=(2+3)+(1+a)i=5+(1+a)i.因为在复平面内z1+z2
所对应的点在实轴上,所以1+a=0,所以a=-1.
3.在平行四边形ABCD中,若A,C对应的复数分别为-1+i和-4-3i,则该平行四边形的对角线AC的长度为( )
A.5 C.25
B.5 D.10
→
解析:选B.依题意,AC对应的复数为(-4-3i)-(-1+i)=-3-4i,因此AC的长度为|-3-4i|=5.
4.复数z1=a+4i,z2=-3+bi(a,b∈R),若它们的和z1+z2为实数,差z1-z2为纯虚数,则a,b的值为( )
A.a=-3,b=-4 C.a=3,b=-4
B.a=-3,b=4 D.a=3,b=4
解析:选A.因为z1+z2=(a-3)+(4+b)i为实数,
所以4+b=0,b=-4.因为z1-z2=(a+4i)-(-3+bi)=(a+3)+(4-b)i为纯虚数, 所以a=-3且b≠4.故a=-3,b=-4.
5.设f(z)=|z|,z1=3+4i,z2=-2-i,则f(z1-z2)=( ) A.10 C.2
解析:选D.因为z1-z2=5+5i,
B.55 D.52
所以f(z1-z2)=f(5+5i)=|5+5i|=52.
6.已知复数z满足z+(1+2i)=5-i,则z=____________. 解析:z=(5-i)-(1+2i)=4-3i. 答案:4-3i
7.已知复数z1=2+ai,z2=a+i(a∈R),且复数z1-z2在复平面内对应的点位于第二象限,则a的取值范围是____________.
解析:因为复数z1-z2=2+ai-a-i=(2-a)+(a-1)i在复平面内对应的点位于第二象
??2-a<0,
限,所以?
??a-1>0,
解得a>2. 答案:(2,+∞)
8.若复数z1=1+3i,z2=-2+ai,且z1+z2=b+8i,z2-z1=-3+ci,则实数a=________,b=________,c=________.
解析:z1+z2=(1-2)+(3+a)i=-1+(3+a)i=b+8i,z2-z1=(-2-1)+(a-3)i=-3b=-1,b=-1,
????3+a=8,+(a-3)i=-3+ci,所以?解得?a=5, ??a-3=c,??c=2.
答案:5 -1 2 9.计算:
(1)(2+i)-[(6+5i)-(4+3i)]+(-1+i);
(2)(1-2i)+(-2+3i)+(3-4i)+(-4+5i)+…+(-2 016+2 017i)+(2 017-2 018i). 解:(1)法一:原式=(2+i)-[(6-4)+(5-3)i]+(-1+i) =(2+i)-(2+2i)+(-1+i)=-i+(-1+i)=-1.
法二:原式=(2+i)-(6+5i)+(4+3i)+(-1+i)=(2-6+4-1)+(1-5+3+1)i=-1. (2)法一:原式=[(1-2)+(3-4)+…+(2 015-2 016)+2 017]+[(-2+3)+(-4+5)+…+(-2 016+2 017)-2 018]i
=(-1 008+2 017)+(1 008-2 018)i=1 009-1 010i.
法二:因为(1-2i)+(-2+3i)=-1+i,(3-4i)+(-4+5i)=-1+i,…,(2 015-2 016i)+(-2 016+2 017i)
=-1+i,所以原式=(-1+i)×1 008+2 017-2 018i=1 009-1 010i. 10.已知复数z1=1+ai,z2=2a-3i,z3=a2+i(a∈R). (1)当a为何值时,复数z1-z2+z3是实数? (2)当a为何值时,复数z1-z2+z3是纯虚数?
解:由题意,知z1-z2+z3=(1+ai)-(2a-3i)+(a2+i)=1-2a+a2+(a+4)i. (1)若复数z1-z2+z3是实数,则a+4=0,即a=-4.
2??1-2a+a=0
(2)若复数z1-z2+z3是纯虚数,则?,即a=1.
??a+4≠0
[B 能力提升]
11.已知复数z1=cos θ+i,z2=sin θ-i,则|z1-z2|的最大值为( ) A.3 C.6
B.5 D.6
(cos θ-sin θ)2+4=
解析:选D.由题意,得|z1-z2|=|(cos θ-sin θ)+2i|=5-2sin θcos θ=
5-sin 2θ≤ 6,故|z1-z2|的最大值为6.
12.若复数z满足条件|z-(2-2i)|=1,则在复平面内z对应的点所在的图形的形状为________.
解析:设z=x+yi(x,y∈R),则|z-(2-2i)|=|x+yi-2+2i|=|(x-2)+(y+2)i|=1,所以(x-2)2+(y+2)2=1.所以在复平面内z对应的点在一个圆上.
答案:圆
13.已知复数z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-4i,它们在复平面上所对应的点分别为A,→→→
B,C,若OC=λOA+μOB(λ,μ∈R),则λ+μ的值是________.
→→→→→→
解析:由题意得OC=(3,-4),OA=(-1,2),OB=(1,-1).由OC=λOA+μOB,得
??-λ+μ=3,
(3,-4)=λ(-1,2)+μ(1,-1)=(-λ+μ,2λ-μ),所以?
?2λ-μ=-4,?
??λ=-1,
解得?所以λ+μ=1.
??μ=2,
答案:1
→
14.已知复平面内的平行四边形ABCD中,点A对应的复数为2+i,向量BA对应的复→
数为1+2i,向量BC对应的复数为3-i,求:
(1)点C,D对应的复数; (2)平行四边形ABCD的面积.
→→
解:(1)因为向量BA对应的复数为1+2i,向量BC对应的复数为3-i, 所以向量AC→
对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i. 又因为OC→=OA→+AC→
,
所以点C对应的复数为(2+i)+(2-3i)=4-2i. 因为AD→=BC→,
所以向量AD→
对应的复数为3-i, 即AD→
=(3,-1). 设D(x,y),
则AD→
=(x-2,y-1)=(3,-1),
所以???x-2=3,?解得???y-1=-1,?x=5,?
?y=0.
所以点D对应的复数为5. (2)因为BA→·BC→=|BA→||BC→
|cos B,
所以cos B=BA→·BC→3-212
|BA→||BC→=|5×10=52=10.
因为0
所以S→BC→
72?ABCD=|BA|||sin B=5×10×10=7,
所以平行四边形ABCD的面积为7.
[C 拓展探究]
15.已知z0=2+2i,|z-z0|=2.
(1)求复数z在复平面内对应的点所在的图形; (2)求当z为何值时,|z|有最小值,并求出|z|的最小值. 解:(1)设z=x+yi(x,y∈R),由|z-z0|=2, 得|x+yi-(2+2i)|=|(x-2)+(y-2)i|=2,
解得(x-2)2+(y-2)2=2,
所以复数z对应的点所在的图形是以Z0(2,2)为圆心,半径为2的圆. (2)当z对应的Z点在OZ0的连线上时,|z|有最大值或最小值. 因为|OZ0|=22,半径r=2, 所以当z=1+i时,|z|min=2.