3А. Рассматриваются комплексные числа z и
а) Пусть Запишите в алгебраической форме все числа a такие, что
б) Изобразите на чертеже множество всех комплексных чисел z таких, что
в) Пусть . Изобразите на чертеже множество всех чисел
г) Пусть Найдите все числа z такие, что начало координат O и точки, соответствующие числам z,
и
лежат на одной окружности.
Пусть тогда
а) Если то
Решим уравнение
Либо либо
Поэтому
б) Если то либо
либо
То есть либо
либо
Первое уравнение дает откуда
— это вертикальная прямая.
Второе уравнение дает откуда
— это горизонтальная ось (см. левый рисунок).
в) Заметим, что цепочка преобразований сначала отражает точку z относительно начала координат, а потом сдвигает полученную точку на 2. Значит, нужно сначала отразить единичную окружность относительно начала координат (она останется собой), а потом сдвинуть на 2 (она превратится в окружность радиуса 1 с центром в точке 2) (см. правый рисунок).
г) Если вещественное число, то точки
лежат на горизонтальной оси. Если они все различны, то они не могут лежать на окружности. Если же нет, то либо
либо
(не лежит на окружности
В первом случае получаем точки
и
то есть всего две различных точки. Этот случай годится.
Если же z не вещественное, то и точки z и
симметричны относительно горизонтальной оси. Значит, она является серединным перпендикуляром к соединяющему их отрезку и потому центр любой окружности, проходящей через z и
лежит на ней.
Далее, а
отсюда видно, что при
(а если
и при этом точка лежит на единичной окружности, то
этот случай уже разобран) отрезок, соединяющий эти точки, горизонтален, поэтому серединный перпендикуляр к нему - вертикальная прямая, проходящая через
Итак, центром окружности должна быть точка 1. Значит, радиус окружности равен
По условию расстояние от точки z до точек 0 и 1 должно быть равно 1, поэтому треугольник с вершинами — равносторонний и имеет углы по
Это позволяет найти такие точки с точностью до двух вариантов
Эти точки подходят, поскольку для них просто заменяет одну из них на другую (так что расстояния до точки 1 остаются равными 1) и
Ответ:
Ответ: а)
б) см. рис.; в) см. рис.; г)
Задание парного варианта: 1717

