题目内容
已知复数z0=1-mi(M>0),z=x+yi和ω=x′+y′i,其中x,y,x′,y′均为实数,i为虚数单位,且对于任意复数z,有ω=·,|ω|=2|z|.
(Ⅰ)试求m的值,并分别写出x′和y′用x、y表示的关系式;
(Ⅱ)将(x,y)作为点P的坐标,(x′,y′)作为点Q的坐标,上述关系式可以看作是坐标平面上点的一个变换:它将平面上的点P变到这一平面上的点Q.
当点P在直线y=x+1上移动时,试求点P经该变换后得到的点Q的轨迹方程;
(Ⅲ)是否存在这样的直线:它上面的任一点经上述变换后得到的点仍在该直线上?若存在,试求出所有这些直线;若不存在,则说明理由.
答案:
提示:
提示:
解:(Ⅰ)由题设,|ω|=|·|=|z0||z|=2|z|, ∴|z0|=2, 于是由1+m2=4,且m>0,得m=, 因此由x′+y′i=·, 得关系式 (Ⅱ)设点P(x,y)在直线y=x+1上,则其经变换后的点Q(x′,y′)满足 消去x,得y′=(2-)x′-2+2, 故点Q的轨迹方程为y=(2-)x-2+2. (Ⅲ)假设存在这样的直线, ∵平行坐标轴的直线显然不满足条件, ∴所求直线可设为y=kx+b(k≠0). ∵该直线上的任一点P(x,y),其经变换后得到的点Q(x+y,x-y)仍在该直线上, ∴x-y=k(x+y)+b, 即-(k+1)y=(k-)x+b, 当b≠0时,方程组无解, 故这样的直线不存在. 当b=0,由, 得k2+2k=0, 解得k=或k=, 故这样的直线存在,其方程为y=x或y=x. |
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