(人教A版2019必修第二册)高一下学期数学同步精讲 7.1.2复数的几何意义(典例精讲)(含解析)

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(人教A版2019必修第二册)高一下学期数学同步精讲 7.1.2复数的几何意义(典例精讲)(含解析)

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7.1.2复数的几何意义
本节课知识点目录:
复平面内点与复数的关系;
复平面内向量与复数的关系。
复数的模
共轭复数
复数几何意义应用1:复数中的简单轨迹与图像
复数几何意义应用2:求复数的范围与最值
一、复平面内点与复数的关系
复数z=a+bi(a,b∈R)复平面内的点Z(a,b).
【典型例题】
【例1】已知i为虚数单位,复数,则z在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【例2】复数对应的点在虚轴上,则
A.,或 B.,且
C.,或 D.
【例3】复数在复平面上对应的点不可能位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【例4】当时,复数在复平面上对应的点位于( ).
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【例5】若(i是虚数单位,)对应的点在复平面内位于第四象限,则( )
A. B.
C. D.或
【例6】若m为实数,则复数在复平面内所对应的点可能在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【例7】复数,在复平面上对应的点分别为、.
(1)若、关于轴对称,则、、、应满足的关系是__________;
(2)若、关于轴对称,则、、、应满足的关系是__________;
(3)若、关于原点对称,则、、、应满足的关系是__________;
(4)若、关于第一、三象限的角平分线对称,则、、、应满足的关系是__________.
【对点实战】
1.在复平面内,若复数对应的点的坐标为,则实数( )
A.1 B. C.2 D.
2.设,复数,则在复平面内的对应点一定不在
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.已知复数在复平面内对应的点在第三象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.下列说法错误的是( )
A.实轴上的点对应的复数为实数
B.虚轴上的点对应的复数为纯虚数
C.表示实数的点都在实轴上
D.表示纯虚数的点都在虚轴上
5.已知复数z满足实部为,虚部为,则复数z在复平面上对应的点关于虚轴对称的点所对应的复数是______.
6.在复平面上,复数对应的点关于直线对称的点所对应的复数为___________.
二、复平面内向量与复数的关系
复数z=a+bi(a,b∈R)平面向量.
【典型例题】
【例1】O是原点,向量,对应的复数分别为,那么向量对应的复数是( )
A. B. C. D.
【例2】复数在复平面上对应的点绕原点按逆时针方向旋转,所得点对应的复数是( )
A. B. C. D.
【例3】在复平面内,已知平行四边形顶点,,分别表示,,则点对应的复数为( )
A. B. C. D.
【例4】四边形是复平面内的平行四边形,已知三点对应的复数分别是,则向量所对应的复数是( )
A. B. C. D.
【例5】已知复数 为虚数单位) 在复平面上对应的点分别为,若四边形为平行四边形(为复平面的坐标原点),则复数的模为( )
A. B. C. D.
【例6】已知复数所对应的向量为,把依逆时针旋转得到一个新向量为.若对应一个纯虚数,当取最小正角时,这个纯虚数是________.
【例7】在复平面内,复数对应的点为,将向量绕原点按逆时针方向旋转,所得向量对应的复数是_____.
【例8】在复平面内,已知为坐标原点,点、分别对应复数,,若,则_____________.
【对点实战】
1.在复平面内,点,对应的复数分别为,.若为靠近点的线段的三等分点,则点对应的复数是( )
A. B. C. D.
2.在复平面上,在正方形(为原点)中若对应的复数为,则对应的复数为( )
A. B. C. D.
3.已知,将按逆时针方向旋转得到,则Z点对应的复数为________.
4.把复数在复平面内对应的点向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度得到点,把所得向量绕点按逆时针方向旋转90°,得到向量,则点对应的复数为____________.
5.已知复平面内平行四边形中,点对应的复数为,对应的复数为,对应的复数为,则点对应的复数为__________.
6.已知复数z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-2i,它们所对应的点分别是A,B,C,若=x+y (x,y∈R),则x+y的值是________.
三、复数的模
1.向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
2.复数z=a+bi的模记作|z|或|a+bi|.|z|=|a+bi|=.
【典型例题】
【例1】若复数为纯虚数,则( )
A. B.13 C.10 D.
【例2】设复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.1
【例3】关于复数z的方程|z|+2z=13+6i的解是()
A.3+4i B.4+3i
C.+3i D.3+i
【例4】设复数满足,在复平面内对应的点为,则( )
A. B.
C. D.
【例5】在复平面内,O为坐标原点,向量所对应的复数为,向量所对应的复数为,点C所对应的复数为,点C与点D关于虚轴对称,若圆M经过A,B,C,D四点,则圆M的半径为_________.
【例6】已知复数z1=a+bi,z2=1+ai(a, b∈R),若|z1|【例7】若虚数z的实部不为0,且,则_______.(写出一个即可)
【对点实战】
1.设,其中为虚数单位,是实数,则( )
A.1 B. C. D.2
2.已知复数,其中为虚数单位,,若为纯虚数,则下列说法正确的是( )
A. B.复数在复平面内对应的点在第一象限
C. D.
3.下列四个式子中,正确的是( )
A. B.
C. D.
4.适合方程的复数x是( )
A. B.
C. D.
5.已知复数的实部为1,,则______.
6.写出一个复数满足实部和虚部互为相反数,且,=_________.
四、共轭复数
1.两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.
2.复数z的共轭复数用表示,即如果z=a+bi(a,b∈R),那么=a-bi.
【典型例题】
【例1】已知复数z满足,且z的共轭复数为,则( )
A. B.2 C.4 D.3
【例2】已知复数(其中为虚数单位),则以下说法正确的有( )
A.复数的虚部为 B.
C.复数的共轭复数 D.复数在复平面内对应的点在第一象限
【例3】复数z,则z的共轭复数在复平面内对应第___________象限.
【例4】若复数z对应的点在直线y=2x上,且|z|=,则复数=____________
【例5】复数在复平面内对应的点在第四象限,,且,则____________.
【例6】若复数在复平面内的对应点在第二象限, ,对应点在直线y=x上,则________.
【对点实战】
1.设复数z满足,i为虚数单位,则下列命题正确的是
A. B.复数z在复平面内对应的点在第四象限
C.z的共轭复数为 D.复数z在复平面内对应的点在直线上
2.若复数,,则下列结论:①z对应的点在第一象限;②z一定不为纯虚数;③对应的点在实轴的下方;④z一定为实数,其中错误的是______.(填序号)
3.已知复数,则在复平面内对应的点所在的象限为______象限.
4.复数(,i为虚数单位),在复平面内对应的点在直线上,则________.
5.已知复数z1=(m2-2m+3)-mi,z2=2m+(m2+m-1)i,其中i是虚数单位,m∈R.若z1,z2互为共轭复数,则实数m的值为___________.
五、复数几何意义应用1:复数中的轨迹和图像
【典型例题】
【例1】已知复数 满足的复数的对应点的轨迹是(  )
A.1个圆 B.线段 C.2个点 D.2个圆
【例2】若复数z满足,则在复平面内,z所对应的点组成图形的面积为( )
A. B. C. D.
【例3】复数对应点的轨迹是______.
【例4】已知复数z的虚部为1,且,则z在复平面内所对应的点z到虚轴的距离为___________.
【例5】在复平面内表示复数的点在直线上,则实数的值为___________.
【例6】已知复数z=x-2+yi的模是,则点(x,y)的轨迹方程是_________.
【例7】已知复数满足,则在复平面内对应的点形成区域的面积为________.
六、复数几何意义应用2:范围和最值
【典型例题】
【例1】已知,复数的实部为,虚部为则的取值范围是
A. B. C. D.
【例2】当x复数 的模长的最小值是( )
A.2 B. C.10 D.
【例3】设,,,求的最小值.
【例4】若复数,则的最大值为______.
【例5】已知复数,,如果,那么实数a的取值范围是________.
7.1.2复数的几何意义
本节课知识点目录:
复平面内点与复数的关系;
复平面内向量与复数的关系。
复数的模
共轭复数
复数几何意义应用1:复数中的简单轨迹与图像
复数几何意义应用2:求复数的范围与最值
一、复平面内点与复数的关系
复数z=a+bi(a,b∈R)复平面内的点Z(a,b).
【典型例题】
【例1】已知i为虚数单位,复数,则z在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
根据三角函数的诱导公式,求得复数,结合复数的几何意义,即可求解.
【详解】由
即复数,
所以复数对应的点为位于第二象限.
故选:B
【例2】复数对应的点在虚轴上,则
A.,或 B.,且
C.,或 D.
【答案】C
【分析】利用复数的运算性质和几何意义即可得出.
【详解】解:由于复数对应的点在虚轴上,
因此, ,解得,或
故选C
【点睛】
熟练掌握复数的运算性质和几何意义是解题的关键.
【例3】复数在复平面上对应的点不可能位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】根据题意,表示出复数在复平面上对应的点的坐标,分别讨论横纵坐标的取值范围,即可得到正确选项.
【详解】根据题意可知,复数的实部,虚部.
当时,,,故点可能在一、四象限;
当时,,,故点在第三象限.
综上,复数在复平面上对应的点不可能位于第二象限.
故选:B.
【例4】当时,复数在复平面上对应的点位于( ).
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】利用的范围求出、的范围即可确定答案.
【详解】∵,
∴,,
∴复数在复平面上对应的点位于第四象限.
故选:D.
【例5】若(i是虚数单位,)对应的点在复平面内位于第四象限,则( )
A. B.
C. D.或
【答案】C
【分析】利用复数表示的点所在象限,列出关于m的不等式求解即可.
【详解】复数表示的点为
由题设知,解得故选:C
【例6】若m为实数,则复数在复平面内所对应的点可能在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】ABD
【分析】由复数的实部、虚部之和大于0,可排除C,再应用特殊值法:令、、判断复数对应点可能出现在哪个象限.
【详解】若m为实数,则的实部为,虚部为.
∵实部与虚部相加为,
∴该复数在复平面内对应的点的横、纵坐标不可能都为负,即该复数在复平面内对应的点不可能位于第三象限,排除C;
取,则,∴该复数在复平面内对应的点在第二象限,可选B;
取,则,∴该复数在复平面内对应的点在第一象限,可选A;
取,则,
∴该复数在复平面内对应的点在第四象限,可选D.
故选:ABD.
【例7】复数,在复平面上对应的点分别为、.
(1)若、关于轴对称,则、、、应满足的关系是__________;
(2)若、关于轴对称,则、、、应满足的关系是__________;
(3)若、关于原点对称,则、、、应满足的关系是__________;
(4)若、关于第一、三象限的角平分线对称,则、、、应满足的关系是__________.
【答案】 , , , ,
【分析】直接利用复数的几何意义即可得到.
【详解】因为复数,在复平面上对应的点分别为、,
所以
(1)若、关于轴对称,则、、、应满足的关系是,;
(2)若、关于轴对称,则、、、应满足的关系是,;
(3)若、关于原点对称,则、、、应满足的关系是,
(4)若、关于第一、三象限的角平分线对称,则、、、应满足的关系是,.
故答案为:(1),;(2),;(3),;(4),.
【对点实战】
1.在复平面内,若复数对应的点的坐标为,则实数( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【分析】根据复数和坐标系中的点的对应关系得到结果即可.
【详解】复数对应的点的坐标为
由题干得到
故选:D.
2.设,复数,则在复平面内的对应点一定不在
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【分析】在复平面内的对应点考查点横纵坐标的正负,分情况讨论即可.
【详解】由题得, 在复平面内的对应点为.
当,即时,二次函数取值范围有正有负,故在复平面内的对应点可以在一二象限.
当,即时,二次函数,故在复平面内的对应点可以在第四象限.
故在复平面内的对应点一定不在第三象限.故选:C
3.已知复数在复平面内对应的点在第三象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】结合复数在平面内所对应的点的特征,得到不等式组,解之即可求出结果.
【详解】因为在复平面内对应的点在第三象限,所以
,则实数的取值范围是,故选:B.
4.下列说法错误的是( )
A.实轴上的点对应的复数为实数
B.虚轴上的点对应的复数为纯虚数
C.表示实数的点都在实轴上
D.表示纯虚数的点都在虚轴上
【答案】B
【分析】由复平面和复数的概念逐项判断.
【详解】A.由复平面知:实轴上的点对应的复数为实数,故正确;
B.由复平面知:虚轴上的点除原点外,其余的点对应的复数为纯虚数,故错误;
C.由复数的概念知:表示实数的点都在实轴上,故正确;
D.由复数的概念知:表示纯虚数的点都在虚轴上,故正确;
故选:B
5.已知复数z满足实部为,虚部为,则复数z在复平面上对应的点关于虚轴对称的点所对应的复数是______.
【答案】##
【分析】由题可得,结合条件即得.
【详解】由题可得,
∴复数z在复平面上对应的点关于虚轴对称的点所对应的复数为.
故答案为:.
6.在复平面上,复数对应的点关于直线对称的点所对应的复数为___________.
【答案】
【分析】由复数求出在复平面内对应的点,再根据对称关系求出所对应的点的坐标,从而得到要求的复数.
【详解】解:复数在复平面内对应的点为,而点关于直线对称的点为,在复平面内点对应复数为,
故答案为:.
二、复平面内向量与复数的关系
复数z=a+bi(a,b∈R)平面向量.
【典型例题】
【例1】O是原点,向量,对应的复数分别为,那么向量对应的复数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复数的几何意义求解即可.
【详解】解:根据复数的几何意义得,,
所以,
所以向量对应的复数是.
故选:B
【例2】复数在复平面上对应的点绕原点按逆时针方向旋转,所得点对应的复数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作出复数在复平面对应的点,写出点的坐标,求出旋转后复数对应的点的坐标,利用复数的几何意义即可得解.
【详解】复数在复平面内对应的点为,因为,则,
将点绕着原点逆时针旋转,得到的点与点关于轴对称,即点,
因此,所求复数为.故选:C.
【例3】在复平面内,已知平行四边形顶点,,分别表示,,则点对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意求出,,设,由平行四边形的性质可得进而可求出点坐标,即可选出正确答案.
【详解】由题意,,设,∵是平行四边形,
∴中点和中点相同,∴,即,∴点对应是.故选:C.
【例4】四边形是复平面内的平行四边形,已知三点对应的复数分别是,则向量所对应的复数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合中点坐标公式确定正确选项.
【详解】依题意,所以中点为,所以,
所以,对应复数为.故选:D
【例5】已知复数 为虚数单位) 在复平面上对应的点分别为,若四边形为平行四边形(为复平面的坐标原点),则复数的模为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用复数的几何意义,向量坐标运算性质及其向量相等即可得出
【详解】解:因为复数 为虚数单位) 在复平面上对应的点分别为,
所以,
设,因为为平行四边形(为复平面的坐标原点),
所以,
所以,所以,
所以,所以,故选:A
【例6】已知复数所对应的向量为,把依逆时针旋转得到一个新向量为.若对应一个纯虚数,当取最小正角时,这个纯虚数是________.
【答案】
【分析】确定复数对应点在第一象限,旋转后在轴的正半轴上,计算复数模得到答案.
【详解】,对应的点为在第一象限,
逆时针旋转最小正角时,对应的点在轴的正半轴上,,故纯虚数为.
故答案为:.
【例7】在复平面内,复数对应的点为,将向量绕原点按逆时针方向旋转,所得向量对应的复数是_____.
【答案】
【分析】根据复数的几何意义写出点的坐标,求出旋转后对应点的坐标,得其对应复数.
【详解】复数对应的点,如图,绕原点按逆时针方向旋转到位置,,,∴,,即,点对应复数为.
故答案为:.
【例8】在复平面内,已知为坐标原点,点、分别对应复数,,若,则_____________.
【答案】
根据复数的几何意义求出向量、的坐标,然后由,得出,利用平面向量数量积的坐标运算可求出实数的值.
【详解】因为,,所以,.
因为,则,即.故答案为:.
【对点实战】
1.在复平面内,点,对应的复数分别为,.若为靠近点的线段的三等分点,则点对应的复数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,由为靠近点的线段的三等分点得,然后列关于、的方程组,求得、可求得点对应复数.
【详解】解:设,点,对应的复数分别为,,
,,则,,
为靠近点的线段的三等分点,
,,解得,
,对应复数为.故选:A.
2.在复平面上,在正方形(为原点)中若对应的复数为,则对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据正方形的性质及题干条件,可得,所以,即可得答案.
【详解】因为正方形,且对应的复数为,
所以,所以,则,
所以对应的复数为.故选:C
3.已知,将按逆时针方向旋转得到,则Z点对应的复数为________.
【答案】
写出P点对应的复数为,根据复数乘法的几何意义可写出Z点对应的复数.
【详解】解:由题意得,P点对应的复数为,
由复数乘法的几何意义得:
,故填.
故答案为:.
4.把复数在复平面内对应的点向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度得到点,把所得向量绕点按逆时针方向旋转90°,得到向量,则点对应的复数为____________.
【答案】
【分析】根据条件先得出点的坐标,然后得出点的坐标即可.
【详解】复数在复平面内对应的点为,
将其向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度得到点,所以
所以,即点对应的复数为
故答案为:
5.已知复平面内平行四边形中,点对应的复数为,对应的复数为,对应的复数为,则点对应的复数为__________.
【答案】
【分析】利用复数的几何意义 向量的坐标运算性质 平行四边形的性质即可得出.
【详解】因为点对应的复数为,对应的复数为,
所以点,,
设,则可得,所以点,
因为四边形是平行四边形,所以,
因为对应的复数为,所以,
设,则,
解得:,所以点的坐标为,
所以点对应的复数为,故答案为:.
6.已知复数z1=-1+2i,z2=1-i,z3=3-2i,它们所对应的点分别是A,B,C,若=x+y (x,y∈R),则x+y的值是________.
【答案】5
【分析】由复数的几何意义得3-2i=(y-x)+(2x-y)i,再由复数相等的条件可求得x,y,从而可得答案.
【详解】由复数的几何意义可知,=x+y,即3-2i=x(-1+2i)+y(1-i),
∴3-2i=(y-x)+(2x-y)i,
由复数相等可得,
解得,∴x+y=5.故答案为:5.
三、复数的模
1.向量的模叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值.
2.复数z=a+bi的模记作|z|或|a+bi|.|z|=|a+bi|=.
【典型例题】
【例1】若复数为纯虚数,则( )
A. B.13 C.10 D.
【答案】A
【分析】因为复数为纯虚数故得到,再由复数模长公式计算得到结果.
【详解】复数为纯虚数,故需要
故选:A
【例2】设复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.1
【答案】D
【分析】设复数,结合已知条件,利用复数相等求出即可.
【详解】设复数,,,由,得,
即,解得,,故的虚部为1故选:D.
【例3】关于复数z的方程|z|+2z=13+6i的解是()
A.3+4i B.4+3i
C.+3i D.3+i
【答案】B
【分析】根据条件可得,再利用复数相等可得,解方程组,即可得到答案;
【详解】设,则有,
于是,解得或
因为,故,所以不符合要求,故故选:B
【例4】设复数满足,在复平面内对应的点为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由复数的模长公式列方程,化简整理即可求解.
【详解】因为,则,
所以,
故选:C.
【例5】在复平面内,O为坐标原点,向量所对应的复数为,向量所对应的复数为,点C所对应的复数为,点C与点D关于虚轴对称,若圆M经过A,B,C,D四点,则圆M的半径为_________.
【答案】
【分析】根据题意依次求出点A,B,C,D的坐标,进而根据复数的几何意义即可求出结果.
【详解】因为向量所对应的复数为,所以,
又向量所对应的复数为,所以,
因为点C所对应的复数为,所以,
又因为点C与点D关于虚轴对称,所以,
设所对应的复数为,
则,故点A,B,C,D四点在以为圆心,为半径的圆上,即圆M,故圆M的半径为.故答案为:.
【例6】已知复数z1=a+bi,z2=1+ai(a, b∈R),若|z1|【答案】
【分析】根据|z1|【详解】因为|z1|故b的取值范围是(-1, 1).
故答案为:.
【例7】若虚数z的实部不为0,且,则_______.(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】设复数,只要满足,且即可.
【详解】设复数,且,
,当时,等式成立,所以.
故答案为:(答案不唯一)
【对点实战】
1.设,其中为虚数单位,是实数,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【分析】先利用复数相等求得x,y,再利用复数的模公式求解.
【详解】因为,所以,解得,
所以.故选:B.
2.已知复数,其中为虚数单位,,若为纯虚数,则下列说法正确的是( )
A. B.复数在复平面内对应的点在第一象限
C. D.
【答案】C
【分析】因为为纯虚数,所以,可求出,进而可得,判断各个选项即可.
【详解】对于A,因为为纯虚数,所以,所以,故A错误;
对于B,当时,,复数在复平面内对应的点在第二象限,故B错误;
对于C,,故C正确;
对于D,,,故D错误.
故选:C.
3.下列四个式子中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用复数的模长公式以及复数的概念可判断各选项的正误.
【详解】对于A选项,是复数,是实数,二者不一定相等,A选项错误;
对于B选项,,,则,B选项错误;
对于C选项,,C选项正确;
对于D选项,,D选项错误.
故选:C.
4.适合方程的复数x是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设复数,则,代入条件,根据复数相等的条件,即可求得a,b的值,即可得答案.
【详解】设复数,则,由,可得,
所以,所以解得或(舍)所以复数.故选:A
5.已知复数的实部为1,,则______.
【答案】
【分析】利用复数的模的概念即得.
【详解】由题可设,又,∴,解得,
∴.故答案为:.
6.写出一个复数满足实部和虚部互为相反数,且,=_________.
【答案】(答案不唯一)
【分析】先设,依据题中条件判断且,即得结果.
【详解】设,依题意可知,,所以,
即,可取满足该条件的复数即可,比如
故答案为:(答案不唯一).
四、共轭复数
1.两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数.虚部不等于0的两个共轭复数也叫做共轭虚数.
2.复数z的共轭复数用表示,即如果z=a+bi(a,b∈R),那么=a-bi.
【典型例题】
【例1】已知复数z满足,且z的共轭复数为,则( )
A. B.2 C.4 D.3
【答案】B
【分析】根据共轭复数的概念可求出,从而根据复数模的公式可求出答案.
【详解】因为,所以,所以.
故选:B.
【例2】已知复数(其中为虚数单位),则以下说法正确的有( )
A.复数的虚部为 B.
C.复数的共轭复数 D.复数在复平面内对应的点在第一象限
【答案】BCD
【分析】根据复数的概念判定A错,根据复数模的计算公式判断B正确,根据共轭复数的概念判断C正确,根据复数的几何意义判断D正确.
【详解】因为复数,所以其虚部为,即A错误;
,故B正确;
复数的共轭复数,故C正确;
复数在复平面内对应的点为,显然位于第一象限,故D正确.
故选:BCD.
【例3】复数z,则z的共轭复数在复平面内对应第___________象限.
【答案】二
【分析】利用“奇变偶不变,符号看象限”,由共轭复数的概念,可得z的共轭复数cosθ+isinθ,
根据,可得cosθ,sinθ>0,即可得出.
【详解】zcosθ﹣isinθ,,
则z的共轭复数cosθ+isinθ,
∵,∴cosθ<0,sinθ>0,
在复平面内对应第二象限.故答案为:二
【例4】若复数z对应的点在直线y=2x上,且|z|=,则复数=____________
【答案】1-2i或-1+2i
【分析】设复数z=a+2ai(a∈R),利用|z|=,求出,即可得出结果.
【详解】依题意可设复数z=a+2ai(a∈R),由|z|=,得=,
解得a=±1,故z=1+2i或z=-1-2i.故=1-2i或-1+2i
故答案为:1-2i或-1+2i
【例5】复数在复平面内对应的点在第四象限,,且,则____________.
【答案】
设出,由题列出方程即可求解.
【详解】解析:设,依题意,,
即,解得,所以.故答案为:.
【例6】若复数在复平面内的对应点在第二象限, ,对应点在直线y=x上,则________.
【答案】-3+4i
【分析】根据对应点在直线y=x上,可设=3t+4ti,得到z=3t-4ti,结合,求得t值,进而得解.
【详解】设=3t+4ti(t∈R),则z=3t-4ti,∵|z|=5,∴9t2+16t2=25,
∴t2=1,∵z的对应点在第二象限,∴t<0,∴t=-1,∴z=-3+4i.
故答案为:-3+4i.
【对点实战】
1.设复数z满足,i为虚数单位,则下列命题正确的是
A. B.复数z在复平面内对应的点在第四象限
C.z的共轭复数为 D.复数z在复平面内对应的点在直线上
【答案】AC
根据复数的模、复数对应点的坐标、共轭复数等知识,选出正确选项.
【详解】,A正确;复数z在复平面内对应的点的坐标为,在第三象限,B不正确;z的共轭复数为,C正确;复数z在复平面内对应的点不在直线上,D不正确.
故选:AC
2.若复数,,则下列结论:①z对应的点在第一象限;②z一定不为纯虚数;③对应的点在实轴的下方;④z一定为实数,其中错误的是______.(填序号)
【答案】①②④
【分析】根据所给复数,结合实部、虚部的范围,逐一分析①②③④,即可得答案.
【详解】对于①:,因为,
所以的值可正,可负,可为0,所以无法确定z对应的点在第几象限,故错①误;
对于②:令,解得或,
所以当或时,实部,虚部,此时为纯虚数,故②错误;
对于③:,因为,
所以虚部恒成立,所以对应的点在实轴的下方,故③正确;
对于④:因为恒成立,所以复数一定为虚数,故④错误.
所以错误的是:①②④.
故答案为:①②④
3.已知复数,则在复平面内对应的点所在的象限为______象限.
【答案】第三
【分析】根据题意,分别判断复数实部和虚部的正负号,即可求解.
【详解】由,可知,,
故z在复平面内对应的点所在的象限为第二象限.由共轭复数性质知在复平面内对应的点所在的象限为第三象限.
故答案为:第三.
4.复数(,i为虚数单位),在复平面内对应的点在直线上,则________.
【答案】
【分析】求出的坐标,代入直线求得,得到复数,再由共轭复数的概念得答案.
【详解】解:复数在复平面内对应的点在直线上,
,即.
,则.
故答案为:.
5.已知复数z1=(m2-2m+3)-mi,z2=2m+(m2+m-1)i,其中i是虚数单位,m∈R.若z1,z2互为共轭复数,则实数m的值为___________.
【答案】1
【分析】利用共轭复数的概念可得即可求解.
【详解】由z1,z2互为共轭复数,
可知,
解得m=1.故答案为:1
五、复数几何意义应用1:复数中的轨迹和图像
【典型例题】
【例1】已知复数 满足的复数的对应点的轨迹是(  )
A.1个圆 B.线段 C.2个点 D.2个圆
【答案】A
【详解】因为,所以, (负舍)
因此复数的对应点的轨迹是以原点为圆心以3为半径的圆,选A.
【例2】若复数z满足,则在复平面内,z所对应的点组成图形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据复数的几何意义,确定复数对应的点的轨迹,再求面积.
【详解】利用复数模的几何意义,复数对应的点的轨迹是如图的圆环内,
小圆的半径,大圆的半径,所以圆环的面积.
故选:C
【例3】复数对应点的轨迹是______.
【答案】线段
【分析】根据题意,找出复数的对应点坐标,即可得到复数对应点的轨迹.
【详解】根据题意可知,复数对应点为,
因此复数对应点的轨迹为,且,
即轨迹是线段.故答案为:线段.
【例4】已知复数z的虚部为1,且,则z在复平面内所对应的点z到虚轴的距离为___________.
【答案】
【分析】由题意设对应点为且,结合已知可得,即知z在复平面内所对应的点z到虚轴的距离.
【详解】由题意,设对应点为,则,
∴,则.
∴z在复平面内所对应的点z到虚轴的距离为.
故答案为:.
【例5】在复平面内表示复数的点在直线上,则实数的值为___________.
【答案】
【分析】求出复数对应的点的坐标,代入即可求解.
【详解】因为对应的点的坐标为,
因为复数表示的点在直线上,
所以,解之得:.
故答案为:.
【例6】已知复数z=x-2+yi的模是,则点(x,y)的轨迹方程是_________.
【答案】
【详解】由模的计算公式得
∴(x-2)2+y2=8.
【例7】已知复数满足,则在复平面内对应的点形成区域的面积为________.
【答案】
【分析】根据复数模的几何意义得出区域形状,再计算面积.
【详解】的几何意义为对应的的点到原点的距离,区域为以原点为圆心半径分别为1和2的圆环,
故所求区域面积.
故答案为:.
六、复数几何意义应用2:范围和最值
【典型例题】
【例1】已知,复数的实部为,虚部为则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】本题考查复数的基本概念及复数模的求法,同时考查利用函数思想求范围.
由于0<a<2,故,∴.
【例2】当x复数 的模长的最小值是( )
A.2 B. C.10 D.
【答案】B
【分析】根据复数的几何意义求出复数z的模,结合二次函数的性质即可求出模的最小值.
【详解】由题意得,
所以,
令,,
当时,函数y有最小值,且,
所以.故选:B
【例3】设,,,求的最小值.
【答案】
【分析】结合已知条件表示出,利用二次函数性质求解即可.
【详解】,
因为,所以由二次函数性质可知,当时,有最小值10,
即的最小值为.
【例4】若复数,则的最大值为______.
【答案】2
【分析】根据复数模的运算公式,结合余弦函数的性质进行求解即可.
【详解】,当时,,
故答案为:
【例5】已知复数,,如果,那么实数a的取值范围是________.
【答案】
根据,利用模的计算公式列不等式求解实数a的取值范围.
【详解】,,
又因为,所以,解得.
故答案为:

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