内容正文:
微专题09 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·高一·江苏苏州·期末)设是虚数单位,若复数,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.9
【典例1-2】(2024·高一·黑龙江哈尔滨·期末)在复平面内,复数满足,i为虚数单位,则的最小值为 .
【变式1-1】(2024·高一·湖南长沙·期末)已知复数满足,则的最小值是 .
【变式1-2】(2024·高一·全国·单元测试)已知,求的最大值和最小值分别为 .
【变式1-3】(2024·高一·全国·单元测试)若|,则的最小值为 .
题型二:多模长之和差最值问题
【典例2-1】(2024·上海浦东新·模拟预测)已知复数,其中.则的最小值为 .
【典例2-2】(2024·浙江·高一嘉兴一中校联考)已知复数满足,求的最小值______.
【变式2-1】(2024·全国·高三专题练习)已知复数满足,则的最小值为_________ .
【变式2-2】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.
题型三:模长的范围问题
【典例3-1】(2024·全国·高一专题练习)若,则取值范围是___.
【典例3-2】(2024·高一课时练习)已知复数满足,则的取值范围是______.
【变式3-1】(2024·浙江宁波·高一效实中学校考)已知复数,其中为虚数单位.
(1)当,且是纯虚数,求的值;
(2)当时,求的取值范围.
【变式3-2】(2024·山西晋中·高二榆次一中校考开学考试)已知z为复数,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2024·全国·高三专题练习)复数z满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【过关测试】
1.(2024·高一·广东广州·期末)瑞士数学家欧拉于1748年提出了著名的公式:,其中e是自然对数的底数,i是虚数单位,该公式被称为欧拉公式.根据欧拉公式,下列选项正确的是( )
A.
B.的最大值为2
C.复数在复平面内对应的点位于第二象限
D.若,在复平面内分别对应点,,则面积的最大值为
2.(多选题)(2024·高一·海南省直辖县级单位·期末)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.(为的共轭复数)
C.的最大值为
D.的最小值为
3.(多选题)(2024·高一·河北石家庄·期末)下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.若复数满足,则
C.若,则复数一定为实数
D.若复数满足,则最大值为
4.(多选题)(2024·高一·广东东莞·阶段练习)设z为复数,则下列命题中正确的是( )
A. B.
C.若,则的最大值为2 D.若复数,则
5.(多选题)(2024·高一·江苏无锡·期末)(多选)在复平面内,下列说法正确的是( )
A.若复数z满足,则 B.若复数、满足,则
C.若,且,则 D.若,则的最大值为
6.(多选题)(2024·高一·重庆江津·期末)已知复数,,则( )
A. B.若,则的最大值为2.
C. D.在复平面内对应的点在第二象限
7.(2024·高一·江苏盐城·阶段练习)在复平面内,已知复数满足(为虚数单位),记对应的点为点,z对应的点为点,则点与点之间距离的最小值
8.(2024·高一·辽宁·阶段练习)已知复数满足,则(为虚数单位)的最大值为 .
9.(2024·高一·辽宁·期末)已知复数z满足,则的最大值为 .
10.(2024·高一·黑龙江哈尔滨·期末)若,且满足,则的最大值为 .
11.(2024·高一·辽宁辽阳·期末)设复数在复平面内对应的点为,若,则的最大值为