设实数 $r > 1$,如果复平面上的动点 $z$ 满足 $|z| = r$,则动点 $\omega = z + \dfrac{1}{z}$ 的轨迹是 \((\qquad)\)
A: 焦距为 $4$ 的椭圆
B: 焦距为 $\dfrac{4}{r}$ 的椭圆
C: 焦距为 $2$ 的椭圆
D: 焦距为 $\dfrac{2}{r}$ 的椭圆
【难度】
【出处】
2009年复旦大学自主招生资格选拔测试
【标注】
  • 知识点
    >
    复数
    >
    复数与三角
    >
    复数的三角形式
  • 题型
    >
    解析几何
    >
    轨迹问题
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    椭圆
    >
    椭圆的几何量
    >
    椭圆的基本量
【答案】
A
【解析】
令 $z = r\left( {\cos \theta + {\mathrm{i}}\sin \theta } \right)$,则\[\omega = r\left( {\cos \theta + {\mathrm{i}}\sin \theta } \right) + \dfrac{1}{r}\left( {\cos \theta - {\mathrm{i}}\sin \theta } \right) = \left( {r + \dfrac{1}{r}} \right)\cos \theta + {\mathrm{i}} \cdot \left( {r - \dfrac{1}{r}} \right)\sin \theta .\]设 $\omega = x + y{\mathrm{i}}$,则$$\dfrac{{{x^2}}}{{{{\left( {r + \dfrac{1}{r}} \right)}^2}}} + \dfrac{{{y^2}}}{{{{\left( {r - \dfrac{1}{r}} \right)}^2}}} = 1.$$这是一个椭圆.因为$${c^2} = {\left( {r + \dfrac{1}{r}} \right)^2} - {\left( {r - \dfrac{1}{r}} \right)^2} = 4,$$所以焦距为 $4$.
题目 答案 解析 备注
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