第七章 7.2 7.2.1 复数的加、减运算及其几何意义
A级——基础过关练
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.(多选)下列计算正确的有( )
A.(3+i)-(-1+3i)=4-2i
B.(2-i)+(-3+5i)+(4+3i)=-3+7i
C.4-(5+12i)-i=-1-13i
D.-2+6i+(-3+5i)=-5+11i
3.设2(z+)+3(z-)=4+6i,则z=( )
A.1-2i B.1+2i
C.1+i D.1-i
4.如果|z|+z=5+i,那么z-等于( )
A. B.2i
C.+2i D.-2i
5.设f(z)=|z|,z1=3+4i,z2=-2-i,则f(z1-z2)=( )
A. B.5
C. D.5
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.已知复数z满足z+(1+2i)=5-i,则z=________.
8.在复平面内有A,B,C三点,点A对应的复数为2+i,对应的复数为1+2i,对应的复数为3-i,则点C对应的复数为______.
9.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________.
10.计算:
(1)(2+i)-[(6+5i)-(4+3i)]+(-1+i);
(2)(1-2i)+(-2+3i)+(3-4i)+(-4+5i)+…+(-2 020+2 021i)+(2 021-2 022i).
B级——综合运用练
11.(2024年随州期末)已知复数z1=1-5i,在复平面内复数z1与z3所对应的点关于原点对称,z3与z2所对应的点关于实轴对称,则z2=( )
A.1-i B.1+5i
C.-1-5i D.-1+5i
12.在复平面内,已知O为坐标原点,点Z1,Z2分别对应复数z1=4+3i,z2=2a-3i(a∈R),若⊥,则a=________.
13.已知z0=2+2i,|z-z0|=.
(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.
C级——创新拓展练
14.在①z>0;②z的实部与虚部互为相反数;③z为纯虚数中,任选一个条件,补充在下面的问题中,并解答.
问题:已知复数z=m2-m-6+(m2-9)i.
(1)若________,求实数m的值;
(2)若m为整数,且|z|=10,求z在复平面内对应点的坐标.
参考答案
【A级——基础过关练】
1.【答案】B
【解析】z=1-(3-4i)=-2+4i.故选B.
2.【答案】ACD
【解析】(3+i)-(-1+3i)=(3+1)+(1-3)i=4-2i,A正确;(2-i)+(-3+5i)+(4+3i)=(2-3+4)+(-1+5+3)i=3+7i,B错误;4-(5+12i)-i=(4-5)+(-12-1)i=-1-13i,C正确;-2+6i+(-3+5i)=(-2-3)+(6+5)i=-5+11i,D正确.
3.【答案】C
【解析】设z=a+bi(a,b∈R),则=a-bi,则2(z+)+3(z-)=4a+6bi=4+6i,所以解得a=b=1,因此z=1+i.故选C.
4.【答案】B
【解析】设z=a+bi(a,b∈R),则|z|=|a+bi|=.由题意知a+bi+=
5+i,即a++bi=5+i,所以解得
所以z=+i,=-i,所以z-=2i.故选B.
5.【答案】D
【解析】因为z1-z2=5+5i,所以f(z1-z2)=f(5+5i)=|5+5i|=5.
6.【答案】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.由四边形ABCD为平行四边形知=,∴-1+3i=(3-5i)-z.∴z=(3-5i)-(-1+3i)=(3+1)+(-5-3)i=4-8i.故选C.
7.【答案】4-3i
【解析】z=(5-i)-(1+2i)=4-3i.
8.【答案】4-2i
【解析】因为对应的复数是1+2i, 对应的复数为3-i,且=-,所以对应的复数为(3-i)-(1+2i)=2-3i.又因为=+,所以点C对应的复数为(2+i)+(2-3i)=4-2i.
9.【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.
10.解:(1)(方法一)原式=(2+i)-[(6-4)+(5-3)i]+(-1+i)=(2+i)-(2+2i)+(-1+i)=-i+(-1+i)=-1.
(方法二)原式=(2+i)-(6+5i)+(4+3i)+(-1+i)=(2-6+4-1)+(1-5+3+1)i=-1.
(2)原式=[(1-2)+(3-4)+…+(2 019-2 020)+2 021]+[(-2+3)+(-4+5)+…+(-2 020+2 021)-2 022]i=(-1 010+2 021)+(1 010-2 022)i=1 011-1 012i.
【B级——能力提升练】
11.【答案】C
【解析】由题意得复数z1=1-5i在复平面内对应的点为Z1(1,-5),Z1关于原点对称的点为Z3(-1,5),Z3关于实轴对称的点为Z2(-1,-5),则z2=-1-5i.
12.【答案】
【解析】因为z1=4+3i,z2=2a-3i(a∈R),所以=(4,3),=(2a,-3).因为⊥,所以·=8a-9=0,即a=.
13.解:(1)设z=x+yi(x,y∈R),由|z-z0|=,
得|x+yi-(2+2i)|=|(x-2)+(y-2)i|=,
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|=2,半径r=,
所以当z=1+i时,|z|min=.
【C级——创新拓展练】
14.解:(1)选择条件①.
因为z>0,所以解得m=-3.
选择条件②.
因为z的实部与虚部互为相反数,
所以m2-m-6+m2-9=0,解得m=3或m=-.
选择条件③.
因为z为纯虚数,所以解得m=-2.
(2)因为|z|=10,所以(m2-m-6)2+(m2-9)2=100,
即(m-3)2(2m2+10m+13)=100.
因为m为整数,所以(m-3)2为平方数,2m2+10m+13为奇数.
因为100=(±10)2×1或100=(±2)2×25,
所以验证可得m-3=-2,即m=1.
因为m=1,所以z=-6-8i,其在复平面内对应点的坐标为(-6,-8).