3.2.1复数代数形式的加减运算及其几何意义[A基础达标]1.复数z1=a+4i(a∈R),z2=-3+bi(b∈R),若它们的和为实数,差为纯虚数,则()A.a=-3,b=-4B.a=-3,b=4C.a=3,b=-4D.a=3,b=4解析:选A.由题意,可知z1+z2=(a-3)+(b+4)i是实数,z1-z2=(a+3)+(4-b)i是纯虚数,故,解得a=-3,b=-4,故选A.2.如图,在复平面内,复数z1,z2对应的向量分别是OA,OB,则复数z1-z2=()A.-1+2iB.-2-2iC.1+2iD.1-2i解析:选B.由题意,知z1=-2-i,z2=i,所以z1-z2=-2-2i,故选B.3.(2018·山西太原五中期末)设f(z)=z-2i,z1=3+4i,z2=-2-i,则f(z1-z2)等于()A.1-5iB.-2+9iC.-2-iD.5+3i解析:选D.f(z1-z2)=(z1-z2)-2i=(3+4i+2+i)-2i=5+3i.4.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()A.2+4iB.-2+4iC.-4+2iD.4-2i解析:选D.依题意有CD=BA=OA-OB,而(3+i)-(-1+3i)=4-2i,即CD对应的复数为4-2i.5.若z+3-2i=4+i,则z等于()A.1+iB.1+3iC.-1-iD.-1-3i解析:选B.因为z+3-2i=4+i,所以z=4+i-3+2i=1+3i.6.设z=3-4i,则复数z-|z|+(1-i)在复平面内的对应点在第________象限.解析:因为z=3-4i,所以|z|=5,所以z-|z|+(1-i)=3-4i-5+(1-i)=-1-5i.答案:三7.已知|z|=4,且z+2i是实数,则复数z=________.解析:因为z+2i是实数,可设z=a-2i(a∈R),由|z|=4得a2+4=16,所以a2=12,所以a=±2,所以z=±2-2i.答案:±2-2i8.复数z1=1+icosθ,z2=sinθ-i,则|z1-z2|的最大值为________.1解析:|z1-z2|=|(1+icosθ)-(sinθ-i)|===≤=+1.答案:+19.计算:(1)(-i)++1;(2)-+i;(3)(5-6i)+(-2-2i)-(3+3i).解:(1)原式=(-)+i+1=1-i.(2)原式=+i=+i.(3)原式=(5-2-3)+[-6+(-2)-3]i=-11i.10.已知z1=(3x+y)+(y-4x)i,z2=(4y-2x)-(5x+3y)i(x,y∈R),设z=z1-z2=13-2i,求z1,z2.解:z=z1-z2=(3x+y)+(y-4x)i-[(4y-2x)-(5x+3y)i]=[(3x+y)-(4y-2x)]+[(y-4x)+(5x+3y)]i=(5x-3y)+(x+4y)i.又因为z=13-2i,且x,y∈R,所以解得所以z1=(3×2-1)+(-1-4×2)i=5-9i,z2=4×(-1)-2×2-[5×2+3×(-1)]i=-8-7i.[B能力提升]11.满足条件|z-2i|+|z+1|=的点的轨迹是()A.椭圆B.直线C.线段D.圆解析:选C.|z-2i|+|z+1|=表示动点Z到两定点(0,2)与(-1,0)的距离之和为常数,又点(0,2)与(-1,0)之间的距离为,所以动点的轨迹为以两定点(0,2)与(-1,0)为端点的线段.12.复数z1,z2分别对应复平面内的点M1,M2,且|z1+z2|=|z1-z2|,线段M1M2的中点M对应的复数为4+3i,则|z1|2+|z2|2=________.解析:根据复数加减法的几何意义,由|z1+z2|=|z1-z2|知,以OM1,OM2为邻边的平行四边形是矩形(对角线相等),即∠M1OM2为直角,M是斜边M1M2的中点,|OM|==5,|M1M2|=10.|z1|2+|z2|2=|OM1|2+|OM2|2=|M1M2|2=100.答案:10013.已知|z|=2,求|z+1+i|的最大值和最小值.解:设z=x+yi(x,y∈R),则由|z|=2知x2+y2=4,故z对应的点在以原点为圆心,2为半径的圆上,又|z+1+i|表示点(x,y)到点(-1,-)的距离.又因为点(-1,-)在圆x2+y2=4上,2所以圆上的点到点(-1,-)的距离的最小值为0,最大值为圆的直径4,即|z+1+i|的最大值和最小值分别为4和0.14.(选做题)已知复数z=x+yi(x,y∈R)满足条件|z-4i|=|z+2|,求2x+4y的最小值.解:因为|z-4i|=|z+2|,所以复数z对应的点在线段Z1Z2(其中Z1(0,4),Z2(-2,0))的垂直平分线上,易求其轨迹方程为x+2y=3,所以2x+4y=2x+22y≥2=2=2=4,当且仅当,即时取等号.所以2x+4y的最小值为4.3