一道复数的数学竞赛小题。高手进。 已知实数r>1,若复平面上的点动点z满足,Z的绝对值为r,则动点

作者&投稿:司马贤 (联系方式在网页底部的电邮联系)
已知复数z,z+2i,z/2-i均为实数(i为虚数单位),且复数(z+ai)^2在复平面上对应的点在第一象限,求a~

楼主你好,首先,我们假设z=x+yi,由于z+2i为实数,即x+(y+2)i是实数,因此虚部应为0,所以y=-2,而z/2-i为实数,即(x-2i)/(2-i)=[(x-2i)(2+i)]/[(2-i)(2+i)]=(2x+xi-4i+2)/5=[(2x+2)+(x-4)i]/5为实数,同样的,虚部也为0,即x=4。所以我们得到了z=4-2i。
而(z+ai)^2=(4-2i+ai)^2=[4+(a-2)i]^2=16-(a-2)^2+2*4*(a-2)i在第一象限,因此实部和虚部都应该大于0,即16-(a-2)^2>0,且2*4*(a-2)>0。通过第二个不等式,可以得到a>2,因此16-(a-2)^2>0即16>(a-2)^2,即4>(a-2),即a<6。综上述,得到2<a<6。即a为满足2<a<6的任意实数。
解毕,望楼主采纳。

设z=a+bi,a,b为实数,则:a^2+b^2=1
z+1/z=a+bi+1/(a+bi)
=a+bi+(a-bi)/[(a+bi)(a-bi)]
=a+bi+(a-bi)/(a^2+b^2)
=2a为实数

设w=x+yi,z=x'+y'i ,x,y,x',y'∈R
|z|^2=x'^2+y'^2=r^2>1
z+1/z=x'+y'i+1/(x'+y'i)
=x'+y'i+(x'-y'i)/r^2
=x'(1+1/r^2)+y'(1-1/r^2)i
∴x=x'(1+1/r^2)
y=y'(1-1/r^2)
∴x'=r^2*x/(r^2+1) ①
y'=r^2*y/(r^2-1) ②
①^2+②^2:
x'^2+y'^2=r^4/(r^2+1)^2*x^2+r^4/(r^2-1)^2*y^2=r^2
∴r^2/(r^2+1)^2*x^2+r^2/(r^2-1)^2*y^2=1
轨迹为椭圆

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