7.2.1复数的加、减运算及其几何意义(同步训练)
1.若复数z满足z+(3-4i)=1,则z的虚部是( )
A.-2 B.4
C.3 D.-4
2.设x∈R,则“x=1”是“复数z=(x2-1)+(x+1)i为纯虚数”的( )
A.充分必要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
3.若复数z=(a-1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,则a的值等于( )
A.1 B.2
C.5 D.6
4.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. B.5
C.2 D.10
5.在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,若向量,对应的复数分别是3+i,-1+3i,则对应的复数是( )
A.2+4i B.-2+4i
C.-4+2i D.4-2i
6.平行四边形ABCD中,点A,B,C分别对应复数4+i,3+4i,3-5i,则点D对应的复数是( )
A.2-3i B.4+8i C.4-8i D.1+4i
7.(2021年河南模拟)(多选)已知i为虚数单位,下列说法中正确的是( )
A.若复数z满足|z-i|=,则复数z对应的点在以(1,0)为圆心,为半径的圆上
B.若复数z满足z+|z|=2+8i,则复数z=15+8i
C.复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模
D.复数z1对应的向量为,复数z2对应的向量为,若|z1+z2|=|z1-z2|,则⊥
8.设复数z满足|z-3-4i|=1,则|z|的最大值是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
9.已知复数z1=cosθ+i,z2=sinθ-i,则|z1-z2|的最大值为( )
A. B.
C.6 D.
10.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________
11.若a,b,c∈R,复数z1=1+3i,z2=-2+ai,且z1+z2=b+8i,z2-z1=-3+ci,则a=________,b=________,c=________
12.(2021年长春月考)若复数z满足z=|z|-3-4i,则z=________
13.已知z1,z2∈C,|z1+z2|=2,|z1|=2,|z2|=2,则|z1-z2|为________
14.设z1=1+i,z2=-2+2i,复数z1和z2在复平面内对应点分别为A,B,O为坐标原点,则△AOB的面积为________
15.已知复数z=x+yi(x,y∈R)满足条件|z-4i|=|z+2|,则2x+4y的最小值是________
16.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).
17.已知平行四边形ABCD中,与对应的复数分别是3+2i与1+4i,两对角线AC与BD相交于P点.
(1)求对应的复数;(2)求对应的复数;(3)求△APB的面积.
18.已知复平面内平行四边形ABCD,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,求:
(1)点C,D对应的复数;(2)平行四边形ABCD的面积.
19.(2021年南昌月考)在复平面内,A,B,C三点所对应的复数分别为1,2+i,-1+2i,其中i为虚数单位.
(1)求,,对应的复数;(2)判断△ABC的形状;(3)求△ABC的面积.
参考答案:
1.B
解析:z=1-(3-4i)=-2+4i.故选B.
2.A
解析:z是纯虚数 x=1.故选A.
3.B
解析:复数z=(a-1)+3i(a∈R)在复平面内对应的点在直线y=x+2上,可得3=a-1+2,解得a=2.
4.B
解析:依题意,对应的复数为(-4-3i)-(-1+i)=-3-4i,因此AC的长度为|-3-4i|=5.
5.D
解析:依题意有==-,而(3+i)-(-1+3i)=4-2i,即对应的复数为4-2i.故选D.
6.C
解析:对应的复数为(3+4i)-(4+i)=(3-4)+(4-1)i=-1+3i.设点D对应的复数为z,则对应的复数为(3-5i)-z.由平行四边形知=,∴-1+3i=(3-5i)-z.∴z=(3-5i)-(-1+3i)=(3+1)+(-5-3)i=4-8i.故选C.
7.CD
解析:满足|z-i|=的复数z对应的点在以(0,1)为圆心,为半径的圆上,A错误;在B中,设z=a+bi(a,b∈R),则|z|=.由z+|z|=2+8i,得a+bi+=2+8i,∴解得∴z=-15+8i,B错误;由复数的模的定义知C正确;由|z1+z2|=|z1-z2|的几何意义知,以,为邻边的平行四边形为矩形,从而两邻边垂直,D正确.故选CD.
8.D
解析:因为|z-3-4i|=1,所以复数z所对应点在以C(3,4)为圆心,半径为1的圆上.
由几何性质得|z|的最大值是+1=6.
9.D
解析:|z1-z2|=|(cos θ-sin θ)+2i|===≤,故|z1-z2|的最大值为.
10.答案:(2,+∞)
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限,所以
解得a>2.
11.答案:5 -1 2
解析:z1+z2=(1-2)+(3+a)i=-1+(3+a)i=b+8i,z2-z1=(-2-1)+(a-3)i=-3+(a-3)i=-3+ci,
所以解得
12.答案:-4i
解析:设复数z=a+bi(a,b∈R),则所以所以z=-4i.
13.答案:2
解析:由复数加法、减法的几何意义知,以复平面上对应z1,z2的向量为邻边的平行四边形为正方形,
所以|z1-z2|=2.
14.答案:2
解析:∵z1对应向量=(1,1),z2对应向量=(-2,2),·=-2+2=0,∴OA⊥OB,又||=,||=2,∴△AOB的面积S=××2=2.
15.答案:4
解析:∵复数z=x+yi(x,y∈R)满足条件|z-4i|=|z+2|,∴|x+yi-4i|=|x+yi+2|,
∴|x+(y-4)i|=|x+2+yi|,∴=,化为x+2y=3.
则2x+4y≥2=2=4,当且仅当x=,y=时取等号.因此2x+4y的最小值是4.
16.解:(1)原式=(2+i)-[(6-4)+(5-3)i]+(-1+i)=(2+i)-(2+2i)+(-1+i)=-i+(-1+i)=-1.
(2)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.
17.解:(1)由于ABCD是平行四边形,所以=+,于是=-,而(1+4i)-(3+2i)=-2+2i,即对应的复数是-2+2i.
(2)由于=-,而(3+2i)-(-2+2i)=5,即对应的复数是5.
(3)由于==-=,==,于是·=-,
而||=,||=,所以··cos ∠APB=-,因此cos ∠APB=-,故sin ∠APB=,
故S△APB=||||·sin ∠APB=×××=,即△APB的面积为.
18.解:(1)因为向量对应的复数为1+2i,向量对应的复数为3-i,
所以向量对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i.
又=+,所以点C对应的复数为(2+i)+(2-3i)=4-2i.因为=,
所以向量对应的复数为3-i,即=(3,-1).
设D(x,y),则=(x-2,y-1)=(3,-1),所以
解得所以点D对应的复数为5.
(2)因为·=||||cos B,所以cos B===.所以sin B=.
所以S=||||sin B=××=7,即平行四边形ABCD的面积为7.
19.解:(1)对应的复数为2+i-1=1+i,对应的复数为-1+2i-(2+i)=-3+i,
对应的复数为-1+2i-1=-2+2i.
(2)∵||=,||=,||==2,∴||2+||2=||2,
∴△ABC为直角三角形.
(3)S△ABC=××2=2.