已知zz是复数,若z+2iz+2i为实数(i(i为虚数单位)),且z−4z-4为纯虚数. (1)求复数zz; (2)若复数(z+mi)2(z+mi)^{2}在复平面上对应的点在第四象限,求实数mm的取值范围.

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

(1)

1. 设出复数的代数形式并表示各相关复数

设 z=x+yiz = x + yi (x,y∈Rx, y \in \mathbb{R}),
则 z+2i=x+(y+2)iz + 2i = x + (y + 2)i,
z−4=(x−4)+yiz - 4 = (x - 4) + yi。

2. 根据实数和纯虚数的概念列方程求解并写出结果

因为 z+2iz + 2i 为实数,所以其虚部为 00,即 y+2=0y + 2 = 0,解得 y=−2y = -2。
因为 z−4z - 4 为纯虚数,所以其实部为 00 且虚部不为 00,即 x−4=0x - 4 = 0 且 y≠0y \neq 0。
由 y=−2≠0y = -2 \neq 0,符合题意,解得 x=4x = 4。
所以复数 z=4−2iz = 4 - 2i。

答案

z=4−2iz = 4 - 2i

(2)

1. 计算并化简 $(z+mi)^2$

由第(1)问知 z=4−2iz = 4 - 2i,所以 z+mi=4+(m−2)iz + mi = 4 + (m - 2)i。
从而有:
(z+mi)2=[4+(m−2)i]2=16−(m−2)2+8(m−2)i=(12+4m−m2)+8(m−2)i(z+mi)^2 = [4 + (m-2)i]^2 = 16 - (m-2)^2 + 8(m-2)i = (12 + 4m - m^2) + 8(m-2)i

2. 利用象限特征列出不等式组

因为复数 (z+mi)2(z+mi)^2 在复平面上对应的点在第四象限,
所以该复数的实部大于零,虚部小于零,即:
{12+4m−m2>08(m−2)<0\begin{cases} 12 + 4m - m^2 > 0 \\ 8(m-2) < 0 \end{cases}

3. 解不等式组并得出 $m$ 的取值范围

由第一个不等式 m2−4m−12<0m^2 - 4m - 12 < 0,解得 −2<m<6-2 < m < 6;
由第二个不等式 m−2<0m - 2 < 0,解得 m<2m < 2。
取交集可得,实数 mm 的取值范围是 −2<m<2-2 < m < 2,即区间 (−2,2)(-2, 2)。

答案

(−2,2)(-2, 2)

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1已知复数z1=1−3iz_{1}=1-3i,z2=3+iz_{2}=3+i,则()(\quad) A. ∣z1+z2∣=6  |z_{1}+z_{2}|=6\:\: B. z‾1−z2=−2+2i{\overline{z}}_{1}-{z}_{2}=-2+2i C. z1z2=6−8iz_{1}z_{2}=6-8i …
  2. 2已知复数z=x+yi(x,y∈R)z=x+yi(x,y\in R),则()(\quad) A. z2⩾0z^{2}\geqslant 0 B. zz的虚部是yiyi C. 若z=1+2iz=1+2i,则x=1x=1,y=2y=2 D. ∣z∣=x2+y2|z|=\sqrt{x^{2}+y^{2}}…
  3. 3已知a∈Ra∈R,若1+ai2+i \dfrac {1+ai}{2+i}为实数,则a=a= ___ .
  4. 4已知A(1 , 2)A(1\:,\:2),B(a ,1)B(a\:,1),C(2 , 3)C(2\:,\:3),D(−1,b)(D(-1,b)(其中aa,b∈R)b\in R)是复平面上的四点,且向量AB→,CD→,\overset{\rightarrow}{{AB}}{,}{\overset{\rightarrow}{{CD}}{,}}…
  5. 5已知ii为虚数单位,则i1+i\dfrac{i}{1+i}的虚部等于()() A. 12i\dfrac{1}{2}i B. 12\dfrac{1}{2} C. 14\dfrac{1}{4} D. −14i-\dfrac{1}{4}i…