题目
1.(判断题,5.0分)-|||-|z+i|+|z-i|leqslant 4 是有界单连通闭区域.-|||-A 对-|||-B 错

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查复数平面上几何区域的性质判断,涉及有界性、单连通性及闭区域的判定。
解题核心思路:
- 几何意义转化:将复数不等式$|z+i| + |z-i| \leqslant 4$转化为几何图形,明确其形状。
- 椭圆定义应用:根据两焦点到点的距离之和为常数,判断该区域为椭圆及其内部。
- 区域性质分析:结合椭圆的几何特性,判断其是否满足有界、单连通和闭区域的条件。
破题关键点:
- 焦点位置:确定焦点为$(0, -1)$和$(0, 1)$,焦点间距为$2$。
- 椭圆参数计算:通过椭圆定义计算长半轴$a=2$,短半轴$b=\sqrt{3}$,验证区域形状。
- 单连通性:椭圆内部无“洞”,任意闭合曲线可收缩为点。
步骤1:几何图形分析
复数$z = x + yi$满足不等式:
$|z+i| + |z-i| \leqslant 4$
展开得:
$\sqrt{x^2 + (y+1)^2} + \sqrt{x^2 + (y-1)^2} \leqslant 4$
根据椭圆定义,两焦点到点的距离之和为常数,此处常数$4 >$焦点间距$2$,故该不等式描述的是以$(0, -1)$和$(0, 1)$为焦点的椭圆及其内部区域。
步骤2:椭圆参数计算
- 长半轴:由$2a = 4$得$a = 2$。
- 焦点间距:$2c = 2$得$c = 1$。
- 短半轴:由$c^2 = a^2 - b^2$得$b = \sqrt{a^2 - c^2} = \sqrt{3}$。
椭圆方程为:
$\frac{x^2}{3} + \frac{y^2}{4} \leqslant 1$
步骤3:区域性质判定
- 有界性:椭圆是封闭且有限的图形,故区域有界。
- 单连通性:椭圆内部无空腔,任意闭合曲线可连续收缩为点,故为单连通。
- 闭区域:包含边界(椭圆本身),故为闭区域。
综上,原命题正确。