Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 2006
i

3.  Даны три ком­плекс­ных числа:  z_1 = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та плюс 3i пра­вая круг­лая скоб­ка ,  z_2 = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та плюс i пра­вая круг­лая скоб­ка ,  z_3 = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та минус i пра­вая круг­лая скоб­ка .

а)  Най­ди­те рас­сто­я­ние от точки z_1 до фи­гу­ры, за­да­ва­е­мой урав­не­ни­ем  |z минус z_3| = 1.

б)  Изоб­ра­зи­те мно­же­ство точек z ком­плекс­ной плос­ко­сти, таких, что  |z_2 z минус z_1z_2| = |z_3z минус z_2z_3|.

в)  Пусть z про­бе­га­ет все точки от­рез­ка с кон­ца­ми z_2, z_3, а U и V  — мно­же­ства точек, ко­то­рые про­бе­га­ют при этом  u = z_2 z и  v = z_3z. Изоб­ра­зи­те пе­ре­се­че­ние мно­жеств U и V.

г)  Пусть z про­бе­га­ет все точки от­рез­ка с кон­ца­ми  z_1, z_3. Изоб­ра­зи­те мно­же­ство всех точек, ко­то­рое про­бе­га­ет при этом  w = z в квад­ра­те .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Ис­ко­мое рас­сто­я­ние равно длине от­рез­ка AK (см. рис).

б)  Так как  |z_2| = |z_3| = 1, то  |z минус z_1| = |z z_2 минус z_1 z_2| и  |z минус z_2| = |z z_3 минус z_2 z_3|, по­это­му ис­ко­мое мно­же­ство  — это сре­дин­ный пер­пен­ди­ку­ляр к от­рез­ку AB, то есть пря­мая CD.

в)  Точки  z_2 = минус z_3  — точки еди­нич­ной окруж­но­сти с цен­тром в на­ча­ле ко­ор­ди­нат, по­это­му гео­мет­ри­че­ски умно­же­ние на  z_2 и  z_3  — это по­во­ро­ты на углы  \arg z_2 и  \arg z_3 = \arg z_2 плюс Пи . От­ре­зок BC сим­мет­ри­чен от­но­си­тель­но нуля, по­это­му об­ра­зы U и V при этих по­во­ро­тах сов­па­да­ют.

г)  Если точка z  — точка от­рез­ка AC, то  z = t плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , где  t при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , от­ку­да

 w = левая круг­лая скоб­ка t плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус t в квад­ра­те плюс t ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

Сле­до­ва­тель­но, образ от­рез­ка AC  — мно­же­ство точек  w = x плюс y, где  x = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус t в квад­ра­те и  y = t ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та . Зна­чит,  x = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби y в квад­ра­те , при­чем  y при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , то есть ис­ко­мый образ  — дуга па­ра­бо­лы  x = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби y в квад­ра­те между точ­ка­ми с ко­ор­ди­на­та­ми  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ: а)  1; б)  см. рис.; в)  см. рис.; г)  см. рис.

? Источники:
? Классификатор: Дей­ствия над ком­плекс­ны­ми чис­ла­ми , Изоб­ра­же­ние мно­жеств ком­плекс­ных чисел на плос­ко­сти , Урав­не­ния с ком­плекс­ны­ми чис­ла­ми и их си­сте­мы
?
Сложность: 11 из 10