Q 1 :    

If z1,z2 are two distinct complex number such that |z1-2z212-z1z¯2|=2, then                      [2024]

  • z1lies on a circle of radius 12and z2 lies on a circle of radius 1.

     

  • either z1 lies on a circle of radius 1 or z2 lies on a circle of radius 12.

     

  • both z1 and z2 lie on the same circle.

     

  • either z1 lies on a circle of radius 12 or z2 lies on a circle of radius 1.

     

(B)

   We have, |z1-2z212-z1z¯2|=2

   |z1-2z2|=|1-2z1z¯2|

   |z1-2z2|2=|1-2z1z¯2|2

   (z1-2z2)(z¯1-2z¯2)=(1-2z1z¯2)(1-2z¯1z2)

   |z1|2+4|z2|2-2z¯1z2-2z¯2z1

          =1+4|z1|2|z2|2-2z1z¯2-2z¯1z2

   |z1|2+4|z2|2-4|z1|2|z2|2-1=0

   (|z1|2-1)(1-4|z2|2)=0

   |z1|=1, |z2|=12



Q 2 :    

Let r and θ respectively be the modulus and amplitude of the complex number z=2-i(2tan5π8), then (r,θ) is equal to              [2024]

  • (2sec3π8,5π8)

     

  • (2sec3π8,3π8)

     

  • (2sec11π8,11π8)

     

  • (2sec5π8,3π8)

     

(B)

    We have, z=2-i(2tan5π8)

   =2+2itan(π-5π8)z=2+2itan3π8

   z=2(cos3π8+isin3π8)sec3π8

   So, r=2sec3π8,  θ=3π8

 



Q 3 :    

Let the complex numbers α and 1α¯ lie on the circles |z-z0|2=4 and |z-z0|2=16 respectively, where z0=1+i. Then, the value of 100|α|2 is ________.                     [2024]



(20)

   Given |z-z0|2=4                            ...(i)

   |z-z0|2=16                                ...(ii)

   α lies on (i),          |α-z0|2=4

  (α-z0)(α¯-z¯0)=4αα¯-αz¯0-z0α¯+|z0|2=4

  |α|2-αz¯0-z0α¯+2=4  (|z0|=2)

  |α|2-az¯0-z0α¯=2                  ...(iii)

         1α¯ lies on (ii)

       |1α¯-z0|2=16(1α¯-z0)(1α-z¯0)=16

   (1-α¯z0)(1-αz¯0)=16αα¯

   1-α¯z0-αz¯0+αα¯z0z¯0=16|α|2

   1-α¯z0-αz¯0=14|α|2                            ...(iv)

   From (iii) and (iv), we get

   15|α|2=3|α|2=315=15

      100|α|2=100×15=20

 



Q 4 :    

If α denotes the number of solutions of |1-i|x=2x and β=(|z|arg(z)), where z=π4(1+i)4[1-πiπ+i+π-i1+πi],i=-1, then the distance of the point (α,β) from the line 4x-3y=7 is __________                  [2024]



(3)

We have, |1-i|x=2x

=((1)2+(-1)2)x=2x(2)x=2x

     2x/2=2xx2=x2x-x=0x=0

α=1

and β=(|z|arg(z)), where z=π4(1+i)4[1-πiπ+i+π-i1+πi]

      z=2πiarg(z)=π2

and |z|=2π

        β=|z|arg(z)=2ππ/2=4β=4

Now, the distance of point (α,β) from the line 4x-3y=7 is given by

d=|4×1-3×4-7|16+9=|4-12-7|5=155=3