7.1.2 复数的几何意义 学案(原卷版+解析版)

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7.1.2 复数的几何意义 学案(原卷版+解析版)

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第七章 复数
第7.1.2讲 复数的几何意义
班级_______ 姓名_______ 组号_______
1.了解复平面的概念.(重点) 
2.理解复数、复平面内的点、复平面内的向量之间的对应关系.(重点、难点) 
3.掌握复数模的概念,会求复数的模.(重点)
1、复数的坐标表示
2、复数的模和共轭复数
3、根据复数的几何意义求参问题
知识点一 复数的几何意义
1.复平面
(1)复平面:建立了平面直角坐标系来表示复数的平面叫复平面;
(2)实轴:坐标系中的x轴叫实轴,在它上面的点都表示实数;
(3)虚轴:坐标系中的y轴叫虚轴,除去原点外,在它上面的点都表示纯虚数.
2.复数的几何意义
(1)复数与复平面内的点一一对应:
复数z=a+bi(a,b∈R) 复平面内的点Z(a,b).
(2)复数与复平面内以原点为起点的向量一一对应:
复数z=a+bi(a,b∈R) 平面向量.
(1)虚轴上的点都对应着唯一的纯虚数吗?
提示:不是.除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
(2)象限内的点与复数有何对应关系?
提示:第一象限的复数特点:实部为正,且虚部为正;
第二象限的复数特点:实部为负,且虚部为正;
第三象限的复数特点:实部为负,且虚部为负;
第四象限的复数特点:实部为正,且虚部为负.
知识点二 复数的模
向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作|z|或|a+bi|.如果b=0,那么z=a+bi是一个实数a,它的模等于|a|(就是a的绝对值).由模的定义可知,|z|=|a+bi|= (a,b∈R).
知识点三 共轭复数
1.定义
一般地,当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.
通常记复数z的共轭复数为,若z=a+bi,则=a-bi.特别地,实数a的共轭复数仍是a本身.
2.性质
(1)||=|z|.
(2)实数的共轭复数是它本身,即z= z∈R.
题型1、复数的坐标表示
1.复数在复平面上对应的点在第二象限,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.若复数,其中,则复数在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.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
4.在复平面内,复数和表示的点关于虚轴对称,则复数z=( )
A. B. C. D.
5.已知在复平面内对应的点位于第四象限,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型2、复数的模和共轭复数
6.已知,若为纯虚数,则( )
A. B. C. D.
7.已知复数满足,其中是虚数单位,则( )
A. B. C. D.
8.已知,则( )
A.2 B.4 C. D.8
9.已知复数在复平面内对应的点在实轴上,则的值是( )
A.3 B.4 C.5 D.
10.若,z为纯虚数,且,则( )
A. B.5 C. D.3
题型3、根据复数的几何意义求参问题
11.已知复数z的实部和虚部均为自然数,在复平面内z对应的点为Z,那么满足的点Z的个数为(  )
A.5 B.6 C.7 D.8
12.已知i是虚数单位,若,则实数a=( )
A.2 B.2 C.-2 D.±2
13.已知复数满足,且,那么实数不可能取的值是( )
A. B. C.1 D.4
14.在复平面内,若复数所对应的点在第二象限,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
15.复数对应的点在函数图象上,则( )
A. B. C. D.
一、单选题
1.复数,其中为虚数单位,则( )
A. B.2 C. D.5
2.设,则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
3.复数满足,则的虚部是为( )
A. B. C. D.
4.已知复数,则的共轭复数对应的点位于复平面的( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.在复平面内,复数对应的向量为,复数对应的向量为,那么向量对应的复数是( )
A.1 B. C. D.
6.若,其中a,,是虚数单位,则( )
A.2 B. C.3 D.5
7.在复平面内,复数对应的点的坐标是,则的共轭复数(  )
A. B.
C. D.
8.设复数满足,则的最大值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
二、多选题
9.对于复数(,),下列说法正确的是( )
A.若,则为实数
B.若,则为纯虚数
C.若,,则在复平面上对应的点位于第四象限
D.若,则在复平面上对应的点的集合所构成的图形的面积为4
10.已知复数,,在复平面内对应的点分别为A,B,C,的共轭复数在复平面内对应的点为D,则( )
A.点A在第二象限 B.
C. D.点D的坐标为
三、填空题
11.已知,在复平面内对应的点为,则满足的点的集合对应的图形为 .
12.已知复数满足,则(为虚数单位)的最大值为 .
四、解答题
13.已知复数在复平面内所对应的点为A.
(1)若复数为纯虚数,求实数的值;
(2)若点A在第二象限,求实数的取值范围.
14.已知复平面内的动点所对应的复数为,且满足,求点与复数所对应的点的距离的最大值.
15.已知在复平面内表示复数的点为.
(1)若点在函数的图象上,求实数的值;
(2)若为坐标原点,点A在轴的正半轴上,且向量与的夹角为钝角,求实数的取值范围.第七章 复数
第7.1.2讲 复数的几何意义
班级_______ 姓名_______ 组号_______
1.了解复平面的概念.(重点) 
2.理解复数、复平面内的点、复平面内的向量之间的对应关系.(重点、难点) 
3.掌握复数模的概念,会求复数的模.(重点)
1、复数的坐标表示
2、复数的模和共轭复数
3、根据复数的几何意义求参问题
知识点一 复数的几何意义
1.复平面
(1)复平面:建立了平面直角坐标系来表示复数的平面叫复平面;
(2)实轴:坐标系中的x轴叫实轴,在它上面的点都表示实数;
(3)虚轴:坐标系中的y轴叫虚轴,除去原点外,在它上面的点都表示纯虚数.
2.复数的几何意义
(1)复数与复平面内的点一一对应:
复数z=a+bi(a,b∈R) 复平面内的点Z(a,b).
(2)复数与复平面内以原点为起点的向量一一对应:
复数z=a+bi(a,b∈R) 平面向量.
(1)虚轴上的点都对应着唯一的纯虚数吗?
提示:不是.除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
(2)象限内的点与复数有何对应关系?
提示:第一象限的复数特点:实部为正,且虚部为正;
第二象限的复数特点:实部为负,且虚部为正;
第三象限的复数特点:实部为负,且虚部为负;
第四象限的复数特点:实部为正,且虚部为负.
知识点二 复数的模
向量的模叫做复数z=a+bi的模或绝对值,记作|z|或|a+bi|.如果b=0,那么z=a+bi是一个实数a,它的模等于|a|(就是a的绝对值).由模的定义可知,|z|=|a+bi|= (a,b∈R).
知识点三 共轭复数
1.定义
一般地,当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.
通常记复数z的共轭复数为,若z=a+bi,则=a-bi.特别地,实数a的共轭复数仍是a本身.
2.性质
(1)||=|z|.
(2)实数的共轭复数是它本身,即z= z∈R.
题型1、复数的坐标表示
1.复数在复平面上对应的点在第二象限,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由复数确定点的坐标,再根据第二象限坐标的特点,解关于的一元一次不等式组即可求出的范围.
【详解】复数在复平面上对应的点的坐标为,
根据第二象限坐标的特点可得,从而可得.
故选:D.
2.若复数,其中,则复数在复平面内对应的点在( )
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】写出复数的实部与虚部,再判断其正负,再结合复数的几何意义判断即可.
【详解】因为,实部为,虚部为,
因为,所以,,
所以复数在复平面内对应的点为位于第四象限.
故选:D
3.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】得到对应的点坐标,得到所在象限.
【详解】在复平面上对应的点为,位于第四象限.
故选:D
4.在复平面内,复数和表示的点关于虚轴对称,则复数z=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复数的几何意义求解即可.
【详解】由题意可得对应的点为,
该点关于虚轴对称的点为,所以复数对应的点为,
所以.
故选:B
5.已知在复平面内对应的点位于第四象限,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据已知条件,结合复数的几何意义得出对应点的坐标,即可求出实数的取值范围.
【详解】将整理化简可得,
所以复数在复平面内对应的点坐标为,
由点位于第四象限可得,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:A
题型2、复数的模和共轭复数
6.已知,若为纯虚数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据纯虚数的定义可得,进而利用复数的模长公式即可求解.
【详解】由为纯虚数,得,,解得,
所以,
故选:B.
7.已知复数满足,其中是虚数单位,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出复数,利用复数的模长公式可求得的值.
【详解】因为,则,故.
故选:B.
8.已知,则( )
A.2 B.4 C. D.8
【答案】C
【分析】根据复数的模长计算公式,可得答案.
【详解】因为,所以.
故选:C.
9.已知复数在复平面内对应的点在实轴上,则的值是( )
A.3 B.4 C.5 D.
【答案】D
【分析】由题意可得,由解出a的值,结合复数的几何意义即可求解.
【详解】由题意知,

所以复数z在复平面内对应的点的坐标为,
又该点在实轴上,所以,解得,
所以,则.
故选:D.
10.若,z为纯虚数,且,则( )
A. B.5 C. D.3
【答案】A
【分析】根据复数相等及复数的模求解即可.
【详解】因为z为纯虚数,
所以设,
由得,
所以,解得,
所以,则,
故选:A.
题型3、根据复数的几何意义求参问题
11.已知复数z的实部和虚部均为自然数,在复平面内z对应的点为Z,那么满足的点Z的个数为(  )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】设,得到,再依次列举得到答案.
【详解】设,,,即,
当时,或;
当时,;
当时,,或;
当时,.
综上所述:共有个点满足条件.
故选:C
12.已知i是虚数单位,若,则实数a=( )
A.2 B.2 C.-2 D.±2
【答案】D
【分析】根据复数模的概念求解即可.
【详解】,

解得,
故选:D
13.已知复数满足,且,那么实数不可能取的值是( )
A. B. C.1 D.4
【答案】A
【分析】令复数,代入模长公式,再代入,化简列方程组即可求得.
【详解】令,则分别带入,中得
当时,,或;
当时,解得;
综上:或或.
故选:A
14.在复平面内,若复数所对应的点在第二象限,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据复数对应的点所在位置列不等式组求解.
【详解】复数所对应的点在第二象限,

解得.
故选:C.
15.复数对应的点在函数图象上,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由复数几何意义可得对应点的坐标,代入函数解析式即可求得结果.
【详解】对应的点为,,解得:.
故选:D.
一、单选题
1.复数,其中为虚数单位,则( )
A. B.2 C. D.5
【答案】C
【分析】根据复数的模的公式计算即得.
【详解】因,则.
故选:C.
2.设,则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
【分析】根据复数的几何意义求出即可.
【详解】因为,
所以对应复平面内点的坐标,
所以位于第二象限,
故选:B
3.复数满足,则的虚部是为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据复数虚部的定义以及共轭复数的概念即可得解.
【分析】因为,则
所以的虚部为.
故选:D.
4.已知复数,则的共轭复数对应的点位于复平面的( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】根据题意求,进而结合复数的几何意义分析判断.
【详解】因为,则,
所以复数对应的点为,位于复平面的第一象限.
故选:A.
5.在复平面内,复数对应的向量为,复数对应的向量为,那么向量对应的复数是( )
A.1 B. C. D.
【答案】A
【分析】根据复数的几何意义判断即可.
【详解】由题意得,,,
则对应复数1.
故选:A.
6.若,其中a,,是虚数单位,则( )
A.2 B. C.3 D.5
【答案】B
【分析】利用复数相等的条件,求出,由复数模的公式计算.
【详解】若,即,
得,解得,
所以.
故选:B
7.在复平面内,复数对应的点的坐标是,则的共轭复数(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据复数对应的点的坐标写出复数的代数形式,结合共轭复数的定义进行求解即可.
【详解】因为复数对应的点的坐标是,
所以,因此,
故选:B
8.设复数满足,则的最大值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】设复数,根据题意得到,得到复数对应的点的轨迹为为圆心半径为的圆,进而求得的最大值.
【详解】设复数,可得,所以,
所以复数对应的点的轨迹为为圆心半径为的圆,
所以的最大值是.
故选:B.

二、多选题
9.对于复数(,),下列说法正确的是( )
A.若,则为实数
B.若,则为纯虚数
C.若,,则在复平面上对应的点位于第四象限
D.若,则在复平面上对应的点的集合所构成的图形的面积为4
【答案】AC
【分析】根据复数的概念以及几何意义,结合圆的性质,可得答案.
【详解】对于A,由,,则,故A正确;
对于B,当时,,故B错误;
对于C,由,则其在复平面上对应的点为,由,,则该点在第四象限,故C正确;
对于D,,则在复平面上对应的点的集合所构成的图形为以原点为圆心,以为半径的圆,则其面积,故D错误.
故选:AC.
10.已知复数,,在复平面内对应的点分别为A,B,C,的共轭复数在复平面内对应的点为D,则( )
A.点A在第二象限 B.
C. D.点D的坐标为
【答案】ACD
【分析】对于A,求得的坐标即可判断;对于B,求得的坐标,从而可求得即可判断;对于C,分别计算的模即可判断;对于D,先计算,再求得的坐标即可判断.
【详解】对于A,,所以点A在第二象限,A对;
对于B,,所以,所以,B错;
对于C,,,所以,C对;
对于D,,所以,D对.
故选:ACD
三、填空题
11.已知,在复平面内对应的点为,则满足的点的集合对应的图形为 .
【答案】以为圆心,1为半径的圆(含内部)
【分析】令,根据复数模的定义可得,即得图形.
【详解】令,由,即点的集合对应的图形是以为圆心,1为半径的圆(含内部).
故答案为:以为圆心,1为半径的圆(含内部)
12.已知复数满足,则(为虚数单位)的最大值为 .
【答案】6
【分析】由复数的几何意义求解即可.
【详解】设(为实数),
则复数满足的几何意义是以原点为圆心,以1为半径的圆上的点,
则表示的几何意义是圆上的点到的距离,
根据圆的性质可知,所求最大值为.
故答案为:6.
四、解答题
13.已知复数在复平面内所对应的点为A.
(1)若复数为纯虚数,求实数的值;
(2)若点A在第二象限,求实数的取值范围.
【详解】(1)若复数为纯虚数,则,解得,
所以实数的值为.
(2)若点A在第二象限,则,解得,
所以实数的取值范围为.
14.已知复平面内的动点所对应的复数为,且满足,求点与复数所对应的点的距离的最大值.
【详解】∵满足的点Z的轨迹是以,对应的点B,C为端点的线段.
由平面几何知识知点与复数所对应的点的距离的最大值.

15.已知在复平面内表示复数的点为.
(1)若点在函数的图象上,求实数的值;
(2)若为坐标原点,点A在轴的正半轴上,且向量与的夹角为钝角,求实数的取值范围.
【详解】(1)由题可知,复数在复平面内对应的点的坐标为.
又该点位于函数的图象上,
所以,
即,
解得或.
(2)由题可知,点在第二象限或第三象限,
所以且,
即且且,
所以的取值范围为.

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