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数学
题目

|z-i|<5为() A. 单连通域 B. 多连通域 C. 闭区域 D. 无界区域

$|z-i|<5$为()
A. 单连通域
B. 多连通域
C. 闭区域
D. 无界区域

题目解答

答案

条件 $|z-i| < 5$ 表示以 $i$(即点 $(0,1)$)为圆心、半径为 5 的开圆盘。该区域不包含边界,因此是开区域。 1. **单连通性**:该区域无洞,与开圆盘同胚,属于单连通域。 2. **多连通性**:区域无洞,非多连通。 3. **闭区域**:区域不包含边界,非闭区域。 4. **有界性**:所有点均在半径为 5 的圆内,属于有界区域。 综上,$|z-i| < 5$ 是单连通域。 答案:A 单连通域

解析

考查要点:本题主要考查复数平面中区域类型的判断,涉及开区域、闭区域、单连通域、多连通域、有界区域、无界区域等概念的理解。

解题核心思路:

  1. 几何意义转化:将复数不等式$|z-i|<5$转化为几何图形,明确区域形状。
  2. 区域性质分析:
    • 边界包含性:判断是否包含边界(开区域/闭区域)。
    • 连通性:根据区域是否存在“洞”判断单连通或多连通。
    • 有界性:根据几何图形范围判断有界/无界。

破题关键点:

  • 开圆盘的性质:$|z-i|<5$表示以$i$为圆心、半径5的开圆盘(不包含边界),属于有界开区域。
  • 单连通域特征:开圆盘无“洞”,任意闭曲线可连续收缩为一点,因此是单连通域。
  1. 几何意义转化
    复数$z$满足$|z-i|<5$,等价于复平面上以点$i$(对应坐标$(0,1)$)为圆心、半径为5的圆内部所有点,且不包含边界。

  2. 区域性质分析

    • 开区域:不等式为严格小于,说明不包含边界,因此不是闭区域(排除选项C)。
    • 有界区域:所有点均在半径为5的圆内,属于有界区域(排除选项D)。
    • 单连通性:开圆盘无“洞”,任意闭曲线可连续变形为一点,因此是单连通域(选项A正确,排除B)。

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