内容正文:
重难点07 巧妙借助复数的几何意义求与模有关的范围与最值问题
【题型归纳目录】
题型一:单模长最值问题
题型二:多模长之和差最值问题
题型三:模长的范围问题
【方法技巧与总结】
求复数模的范围与最值问题是热点问题,其解题策略是:
(1)把复数问题实数化、直观化、熟悉化,即将复数问题转化为实数问题来处理,转化为实数范围内,求模的范围与最值问题来解决;
(2)发掘问题的几何意义,利用几何图形的直观性来解答,把陌生的问题转化为熟悉的问题来解答;
(3)利用三角函数解决.
【典型例题】
题型一:单模长最值问题
【典例1-1】(2024·江西·模拟预测)已知复数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【典例1-2】(2024·全国·模拟预测)设是复数且,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【变式1-1】(2024·陕西榆林·高二陕西省神木中学校考阶段练习)已知复数为虚数单位)满足,则的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.4
【变式1-2】(2024·全国·高一专题练习)已知复数z满足:,则的最小值是( )
A.1 B. C. D.2
【变式1-3】(2024·上海闵行·上海市七宝中学校考模拟预测)若,则的最大值与最小值的和为___________.
【变式1-4】(2024·高一课时练习)已知复数,求为何值时,取得最大值和最小值,并求出最大值和最小值.
题型二:多模长之和差最值问题
【典例2-1】著名的费马问题是法国数学家皮埃尔·德费马(1601-1665)于1643年提出的平面几何极值问题:“已知一个三角形,求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”费马问题中的所求点称为费马点,已知对于每个给定的三角形,都存在唯一的费马点,当的三个内角均小于120°时,则使得的点即为费马点.根据以上材料,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【典例2-2】(2024·高一课时练习)已知复数满足,则的取值范围是______.
【变式2-1】(2024·全国·高三专题练习)若复数满足,则的取值范围是______.
【变式2-2】(2024·辽宁沈阳·高一东北育才学校校考)已知复数满足,求的最小值______.
题型三:模长的范围问题
【典例3-1】(2024·高三·江苏南通·开学考试)设复数,,其中,若复数为实数,则 ,的范围为 .
【典例3-2】(2024·高一·全国·单元测试)(1),,若,求的取值范围.
(2)已知复数,,求的最大值和最小值.
【变式3-1】(2024·全国·高三专题练习)已知复数z满足,则的取值范围是______.
【变式3-2】(2024·全国·高一假期作业)设复数z满足,则的取值范围是_________.
【变式3-3】(2024·全国·高一期末)已知复数z满足,那么的取值范围为_________.
【过关测试】
1.(2024·高三·江苏盐城·阶段练习)已知复数满足,当的虚部取最小值时,( )
A. B. C. D.
2.(2024·高一·河北石家庄·期末)复数满足(为虚数单位),则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
3.(2024·高一·河南郑州·期末)已知复数z满足,则的最小值为( )
A.1 B.3 C. D.
4.(2024·高一·山东菏泽·期末)已知复数,,且,在复平面内对应向量为,,,(O为坐标原点),则的最小值为( )
A. B. C. D.
5.(2024·高一·河南濮阳·期末)复数满足(为虚数单位),则的最小值为( )
A.3 B.4 C. D.5
6.(多选题)(2024·高一·广东清远·阶段练习)已知复数(i为虚数单位)在复平面内对应的点为,复数满足,则下列结论正确的是( )
A.点在复平面上的坐标为 B.
C.的最大值为 D.的最小值为
7.(多选题)(2024·高三·湖南·阶段练习)已知复数(为虚数单位)在复平面内对应的点为,复数满足,则下列结论正确的是( )
A.点的坐标为 B.
C.的最大值为 D.的最小值为
8.(多选题)(2024·高一·河北张家口·阶段练习)已知为复数,则下列说法中正确的有( )
A.为实数
B.若复数满足,则
C.
D.若,则的最小值为
9.(多选题)(2024·高一·广东湛江·阶段练习)设复数(其中),是z的共轭复数,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.必为实数 D.若,则的最大值为3
10.(2024·高一·全国·专题练习)设是复数且,则的最小值为 .
11.(2024·高一·河南郑州·期末)已知复数和满足,且,则的最小值是 .
12.(2024·高一