第三章数系的扩充与复数的引入3.2复数代数形式的四则运算3.2.1复数代数形式的加减运算及其几何意义A级基础巩固一、选择题1.设m∈R,复数z=(2m2+3i)+(m-m2i)+(-1+2mi),若z为纯虚数,则m等于()A.12B.3C.-1D.-1或3解析:z=(2m2+m-1)+(3+2m-m2)i,依题意,2m2+m-1=0,且3+2m-m2≠0,解得m=12.答案:A2.(2015·福建卷)若(1+i)+(2-3i)=a+bi(a,b∈R,i是虚数单位),则a,b的值分别等于()A.3,-2B.3,2C.3,-3D.-1,4解析:由于(1+i)+(2-3i)=3-2i所以3-2i=a+bi(a,b∈R),由复数相等定义,a=3,且b=-2.答案:A3.在复平面内,复数z1=15i,z2=45i-2,z=z1+z2,则复数z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:因为z=z1+z2=15i+45i-2=-2+i,所以实部小于0,虚部大于0,故复数z对应的点位于第二象限.答案:B4.若在复平面上的?ABCD中,AC→对应复数为6+8i,BD→对应复数为-4+6i,则DA→对应的复数是()A.2+14iB.1+7iC.2-14iD.-1-7i解析:设AB→,AD→对应的复数分别为z1与z2,则由复数加减法的几何意义,得z1+z2=6+8i,z2-z1=-4+6i,所以z2=1+7i,因此向量DA→对应的复数为-z2=-1-7i.答案:D5.A,B分别是复数z1,z2在复平面内对应的点,O是原点,若|z1+z2|=|z1-z2|,则三角形AOB一定是()A.等腰三角形B.直角三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形解析:根据复数加(减)法的几何意义,知以OA→,OB→为邻边所作的平行四边形的对角线相等,则此平行四边形为矩形,故三角形OAB为直角三角形.答案:B二、填空题6.已知复数z1=(a2-2)+(a-4)i,z2=a-(a2-2)i(a∈R),且z1-z2为纯虚数,则a=________.解析:z1-z2=(a2-a-2)+(a-4+a2-2)i(a∈R)为纯虚数,所以a2-a-2=0,a2+a-6≠0,解得a=-1.答案:-17.在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,若向量OA→,OB→对应的复数分别是3+i,-1+3i,则CD→对应的复数是________.解析:因为OA→,OB→对应的复数分别是3+i,-1+3i,所以BA→对应的复数为(3+i)-(-1+3i)=4-2i.又在平行四边形ABCD中,CD→=BA→,故CD→对应的复数为4-2i.答案:4-2i8.复数z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-2i,它们所对应的点分别为A,B,C,若OC→=xOA→+yOB→(x,y∈R),则yx=________.解析:因为OC→=xOA→+yOB→(x,y∈R),由复数的几何意义,得3-2i=x(-1+2i)+y(1-i),所以3-2i=y-x+(2x-y)i,根据复数相等的充要条件,则3=y-x,-2=2x-y,解得x=1,y=4.因此yx=4.答案:4三、解答题9.设m∈R,复数z=(2+i)m2-3(1+i)m-2(1-i).(1)若z为实数,求m的值;(2)若z为纯虚数,求m的值.解:z=(2m2-3m-2)+(m2-3m+2)i.(1)若z为实数,则m2-3m+2=0,所以m=1或2.(2)若z为纯虚数,则2m2-3m-2=0,m2-3m+2≠0,解得m=-12.故当m=-12时,z为纯虚数.10.在复平面内,A,B,C三点对应的复数1,2+i,-1+2i.D为BC的中点.(1)求向量AD→对应的复数;(2)求△ABC的面积.解:(1)由条件知在复平面内B(2,1),C(-1,2).则D12,32,点D对应的复数是12+32i,AD→=OD→-OA→=12,32-(1,0)=-12,32,所以AD→对应复数为-12+32i.(2)AB→=OB→-OA→=(1,1),|AB→|=2,AC→=OC→-OA→=(-2,2),|AC→|=8=22,BC→=OC→-OB→=(-3,1),|BC→|=10,所以|BC→|2=|AC→|2+|AB→|2,所以△ABC为直角三角形.所以S△ABC=12|AB→|·|AC→|=122×22=2.B级能力提升1.满足|z-i|=|3+4i|的复数z在复平面上所对应的点的轨迹是()A.一条直线B.两条直线C.圆D.椭圆解析:设z=x+yi(x,y∈R),且|z-i|=|3+4i|,所以x2+(y-1)2=32+42=5,则x2+(y-1)2=25,因此复数z在复平面上对应点的轨迹是以(0,1)为圆心,以5为半径的圆.答案:C2.设f(z)=|z|+z-5,且z1=3+4i,z2=-2-i,则f(z1-z2)等于________.解析:因为z1=3+4i,z2=-2-i,所以z1-z2=(3+4i)-(-2-i)=5+5i.又因为f(z)=|z|+z-5,所以f(z1-z2)=|5+5i|+(5+5i)-5=...