内容正文:
7.1 复数的概念
【题型归纳目录】
题型一:复数的概念
题型二:复数的分类
题型三:复数相等的充要条件
题型四:复数与复平面内的点的关系
题型五:复数与复平面内的向量的关系
题型六:复数的模及其应用
题型七:复数模的几何意义
题型八:复数的轨迹与最值问题
【思维导图】
【知识点梳理】
知识点一:复数的基本概念
1、虚数单位
数叫倣虚数单位,它的平方等于,即.
知䢔点诠释:
(1)是的一个平方根,即方程的一个根,方程的另一个根是;
(2)可与实数进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立.
2、复数的摡念
形如的数叫复数,记作:;
其中:叫复数的实部,叫复数的虚部,是虚数单位.全体复数所成的集合叫做复数集,用字母表示.
知识点诠释:
复数定义中,容易忽视,但却是列方程求复数的重要依据.
3、复数的分类
对于复数
若,则为实数,若,则为虚数,若且,则为纯虚数.
分类如下:
()
用集合表示如下图:
4、复数集与其它数集之间的关系
(其中为自然数集,为整数集,为有理数集,为实数集,C为复数集.)
5、共轭复数:
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.通常记复数的共轭复数为.
题型一:复数的概念
【例1】复数,则( )
A.的实部为 B.的虚部为
C.的实部为 D.的虚部为
【答案】B
【解析】因为,所以,所以与的实部均为1,A,C错误;
的虚部为,B正确,D错误.
故选:B.
【方法技巧与总结】
复数中,实数a和b分别叫做复数的实部和虚部.特别注意,b为复数的虚部而不是虚部的系数,b连同它的符号叫做复数的虚部.
【变式1-1】已知,“”是“复数为虚数”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】充分性:当时,显然为虚数,则“”是“复数为虚数”的充分条件;
必要性:复数为虚数,则必定,则“”是“复数为虚数”的必要条件,
综上所述,“”是“复数为虚数”的充分必要条件.
故选:C.
【变式1-2】下列命题中正确的是( ).
A.;
B.;
C.若x,,则的充要条件是;
D.若,则.
【答案】A
【解析】,故A 正确;
,故B错误;
若x,,若有;若有;
故是的充分不必要条件,C错误;
若,取则,故D错
故选:A
【变式1-3】下列命题正确的是( )
A.实数集与复数集的交集是空集
B.任何两个复数都不能比较大小
C.任何复数的平方均非负
D.虚数集与实数集的并集为复数集
【答案】D
【解析】实数集与复数集的交集是实数集,所以A不正确;
任何两个复数都不能比较大小,不正确,当两个复数是实数时,可以比较大小,所以B不正确;
任何复数的平方均非负,反例,所以C不正确;
虚数集与实数集的并集为复数集,所以D正确
故选:D.
题型二:复数的分类
【例2】已知是虚数单位,当实数m满足什么条件时,复数分别满足下列条件?
(1)为实数;
(2)为虚数;
(3)为纯虚数;
【解析】(1)当,即或时,
复数为实数;
(2)当,即且时,
复数为虚数;
(3)当,即时,
复数为纯虚数.
【方法技巧与总结】
解决复数分类问题的方法与步骤
(1)化标准式:解题时一定要先看复数是否为的形式,以确定实部和虚部.
(2)定条件:复数的分类问题可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实部和虚部满足的方程(不等式)即可.
(3)下结论:设所给复数为,
①z为实数⇔.
②z为虚数⇔.
③z为纯虚数⇔且.
【变式2-1】写出复数4,,0,,,6i的实部与虚部,并指出哪些是实数,哪些是虚数,哪些是纯虚数.
【解析】4,,0,,,6i的实部分别是4,2,0,,5,0,虚部分别是0,,0,,,6.
4,0是实数;
,,,6i是虚数,其中6i是纯虚数.
【变式2-2】实数取什么值时,复数是
(1)实数;
(2)纯虚数.
【解析】(1)若复数是实数,则,即,
即时,复数是实数
(2)若复数是纯虚数,则,解得,
所以当时,复数是纯虚数
【变式2-3】已知复数.(其中i为虚数单位,m为实数)
(1)若z为纯虚数,求m的值;
(2)若,求m的值.
【解析】(1)若z为纯虚数,则且
所以
(2)若,则且
所以
知识点二:复数相等的充要条件
两个复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等.即:
如果,那么
特别地:.
知识点诠释:
(1)一个复数一旦实部、虚部确定,那么这个复数就唯一确定;反之一样.
根据复数与相等的定义,可知在两式中,只要有一个不成立,那么就有(,).
(2)一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小如果两个复数都是实数,就可以比较大小;也只有当两个复数全是实数时才能比较大小.
题型三:复数相等的充要条件
【例3】已知复数,当时,( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
【答案】A
【解析】依题意,得,解得,
所以.
故选:A
【方法技巧与总结】
复数相等问题的解题技巧
(1)必须是复数的代数形式才可以根据实部与实部相等,虚部与虚部相等列方程组求解.
(2)根据复数相等的条件,将复数问题转化为实数问题,为应用方程思想提供了条件,同时这也是复数问题实数化思想的体现.
(3)如果两个复数都是实数,可以比较大小,否则是不能比较大小的.
【变式3-1】设为虚数单位,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
又,根据复数的相等,
故则
故选:B.
【变式3-2】已知,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【解析】,故,所以.
故选:C.
【变式3-3】已知,,且,则,的值分别为( )
A.1, B.4,1 C.,1 D.1,3
【答案】C
【解析】因为,,且,则,,解得.
故选:C
知只点三:复数的几何意义
1、复平面、实轴、虚轴:
如图所示,复数可用点表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴
知识点诠释:
实轴上的点都表示实数.除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
2、复数集与复平面内点的对应关系
按照复数的几何表示法,每一个复数有复平面内唯一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它对应.
复数集C和复平面内所有的点所成的集合是一一对应关系,即
复数复平面内的点
这是复数的一种几何意义.
3、复数集与复平面中的向量的对应关系
在平面直角坐标系中,每一个平面向量都可以用一个有序实数对来表示,而有序实数对与复数是一一对应的,所以,我们还可以用向量来表示复数.
设复平面内的点表示复数,向量由点唯一确定;反过来,点也可以由向量唯一确定.
复数集和复平面内的向量所成的集合是一一对应的,即
复数平面向量
这是复数的另一种几何意义.
4、复数的模
设,则向量的长度叫做复数的模,记作.
知识点诠释:
①两个复数不全是实数时不能比较大小,但它们的模可以比较大小.
②复平面内,表示两个共轭复数的点关于x轴对称,并且他们的模相等.
题型四:复数与复平面内的点的关系
【例4】已知,,,为虚数单位,若复数在复平面内对应的点位于第一或第三象限,则下列式子正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意知,复数的实部与虚部应同号,所以,
即,所以.
故选:C.
【方法技巧与总结】
利用复数与点的对应关系解题的步骤
(1)找对应关系:复数的几何表示法即复数可以用复平面内的点来表示,是解决此类问题的根据.
(2)列出方程:此类问题可建立复数的实部与虚部应满足的条件,通过解方程(组)或不等式(组)求解.
【变式4-1】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
【解析】复数在复平面内对应的点为,位于第二象限.
故选:B.
【变式4-2】若复数对应的点在第四象限,则m的值为( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】B
【解析】由可得,又m为整数,所以.
故选:B.
【变式4-3】复数对应的点在第四象限,则角是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
【答案】B
【解析】因为复数对应的点在第四象限,则,
因此,角是第二象限角.
故选:B.
题型五:复数与复平面内的向量的关系
【例5】向量对应的复数为,把绕点按逆时针方向旋转,得到,则对应的复数为 (用代数形式表示).
【答案】
【解析】因为向量对应的复数为,则在复平面内复数对应的点为,
设角的终边过点,则,,
所以,
由,所以,
,
将把绕点按逆时针方向旋转得到,则,
所以对应的复数为.
故答案为:
【方法技巧与总结】
复数与平面向量的对应关系
(1)根据复数与平面向量的对应关系,可知当平面向量的起点在原点时,向量的终点对应的复数即为向量对应的复数.反之复数对应的点确定后,从原点引出的指向该点的有向线段,即为复数对应的向量.
(2)解决复数与平面向量一一对应的问题时,一般以复数与复平面内的点一一对应为工具,实现复数、复平面内的点、向量之间的转化.
【变式5-1】设复数,在复平面内对应的向量分别为、,则向量对应的复数所对应的点的坐标为 .
【答案】
【解析】因为,在复平面内对应的向量分别为、,
所以,,
则,
所以向量对应的复数所对应的点的坐标为.
故答案为:.
【变式5-2】已知复平面内的点,分别对应的复数为和,则向量对应的复数为 .
【答案】
【解析】因为复平面内的点,分别对应的复数为和,
所以,,
所以,
所以向量对应的复数为.
故答案为:
【变式5-3】在复平面内,把与复数对应的向量绕原点O按顺时针方向旋转90°后,则所得向量对应的复数为 (用代数形式表示).
【答案】
【解析】
如图所示,复数对应的向量,则,,
绕原点按顺时针方向旋转90°,得向量,则,,
则向量,对应的复数为.
故答案为:
题型六:复数的模及其应用
【例6】已知复数 满足 , 则 .
【答案】
【解析】原题等价于,,求.
,,
,
.
故答案为:.
【方法技巧与总结】
复数模的计算
(1)计算复数的模时,应先确定复数的实部和虚部,再利用模长公式计算.虽然两个虚数不能比较大小,但它们的模可以比较大小.
(2)设出复数的代数形式,利用模的定义转化为实数问题求解.
【变式6-1】设复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意,设复数,
由得,,
所以,解得,
所以.
故选:B.
【变式6-2】若复数,满足.且(i为虚数单位),则 .
【答案】
【解析】设,,
,
,又,所以,,
,
,
.
故答案为:.
【变式6-3】已知纯虚数满足,则 .
【答案】2
【解析】设,则,则,
即舍去或,所以.
故答案为:.
题型七:复数模的几何意义
【例7】复数满足,则 .
【答案】
【解析】设复数,
由,可得复数对应的点在以和为端点的线段的垂直平分线上,所以,
由可得复数对应的点在以和为端点的线段的垂直平分线上,所以,
联立,解得,所以,
经检验,满足,
则.
故答案为:.
【方法技巧与总结】
复数模的几何意义可以延伸为表示复数对应的点与原点之间的距离,从而可以用数形结合解决有关的问题,考查直观想象素养.
【变式7-1】如图,在复平面内,向量对应的复数,绕点逆时针旋转后对应的复数为,则等于( )
A. B.3 C. D.4
【答案】C
【解析】由题意可设(,),
对应的向量为,对应的向量为,
由旋转性质得和模相等,且它们对应的向量垂直,
则,解得
,,
,故C正确.
故选:C
【变式7-2】在复平面上,对应的复数为,若点关于实轴的对称点为,则对应的复数为 .
【答案】/
【解析】点关于实轴的对称点为,对应的复数为,坐标为,
则对应的坐标为,故对应的复数为.
故答案为:
【变式7-3】在复平面内,是原点,向量对应的复数是,将绕点按逆时针方向旋转,则所得向量对应的复数为 .
【答案】
【解析】如图,由题意可知,与轴正向夹角为,
绕点逆时针方向旋转后到达轴上点,
又,所以的坐标为,所以对应的复数为.
故答案为:
题型八:复数的轨迹与最值问题
【例8】设复数,,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】由复数的模及复数加减运算的几何意义可知,表示如图所示的圆环,
而表示复数的对应点与复数的对应点之间的距离,
即圆环内的点到点的距离.
由图易知当与重合时,,当点与点重合时,,.
故答案为:.
【方法技巧与总结】
利用几何意义进行转化.
【变式8-1】已知复数满足,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】表示在复平面上对应的点是单位圆上的点,
的几何意义表示单位圆上的点和之间的距离,
最小距离为,最大距离为,
的取值范围为.
故答案为:.
【变式8-2】已知i为虚数单位,若复数满足,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】由,得复数在复平面内对应点的轨迹是以点为圆心,2为半径的圆,
是点到定点的距离,而,因此,,
所以的取值范围是.
故答案为:
【变式8-3】已知复数z满足,且,则复数z表示的轨迹长为 .
【答案】4
【解析】由,得在复平面内,复数对应的点在以原点为圆心,2为半径的圆及内部,
由,得,则点到和对应的点的距离相等,
即点在以为端点的线段的中垂线上,
因此点的轨迹是直线在上述圆及内部,显然直线过圆心,
所以所求轨迹长度为4.
故答案为:4
【强化训练】
1.如图,复数z对应的向量为 , 且|z-i|=5, 则向量在向量 上的投影向量的坐标为( )
A. B. C.(6.5) D.
【答案】D
【解析】由题图可知,,则,
解得(舍去),
所以,,则向量在向量上的投影向量为,
所以其坐标为.
故选:D
2.已知复数满足,则在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【解析】根据复数的模长公式,,
则,故,故,
根据复数的几何意义,在复平面上对应点是,在第四象限.
故选:D
3.如图,复数对应的向量为,且,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题图可知,,则,
解得(舍去),
所以,,则向量在向量上的投影向量为,
所以其坐标为.
故选:D
4.已知复数是虚数单位,,则的最小值是( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【解析】由已知可得,
所以,
当时,上式模长取得最小值,
最小值为,
故选:B.
5.已知复数和满足,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
【解析】设
因为,所以,即,①
又,所以,即,②
又,所以,即,③
②③可得,④
把①代入④可得,
所以,故A正确;
故选:A.
6.复数,(,)为实数的充要条件是( )
A. B.且
C.且 D.且
【答案】A
【解析】若复数,(,)为实数,
则有, ,
故选:A.
7.已知复数满足,其中是虚数单位,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,
则,,,
故.
故选:B.
8.若,z为纯虚数,且,则( )
A. B.5 C. D.3
【答案】A
【解析】因为z为纯虚数,
所以设,
由得,
所以,解得,
所以,则,
故选:A.
9.(多选题)已知复数(其中是实数),则( )
A.可能为实数
B.当时,为纯虚数
C.若,则
D.若在复平面内对应的点位于第一象限,则
【答案】BCD
【解析】当时,无意义,故A错误;
当时,,为纯虚数,故B正确;
若,则得,故C正确;
若在复平面内对应的点位于第一象限,则得,故D正确.
故选:BCD.
10.(多选题)已知复数,其中为实数,为虚数单位,则( )
A.若为纯虚数,则或
B.若复平面内表示复数的点位于第四象限,则
C.若,则的虚部为
D.若,则
【答案】BD
【解析】A.若为纯虚数,则,得,故A错误;
B. 若复平面内表示复数的点位于第四象限,则,
解得:,故B正确;
C. 若,则,则,所以的虚部为,故C错误;
D. 若,则,得,所以,
则,故D正确.
故选:BD
11.(多选题)已知,复数,则下列说法正确的是( )
A.若复数z为纯虚数,则
B.若复数z为实数,则
C.若复数z的模为,则
D.若复数z在复平面内对应的点在第一象限,则
【答案】ABD
【解析】,
A中,若复数z为纯虚数,则,且,得.故A正确;
B中,若复数z为实数,则,得.故B正确;
C中,若复数z的模为,则,得.故C不正确;
D中,若复数z在复平面内对应的点在第一象限,则,且,得.故D正确.
故选:ABD.
12.设实数,,满足,则的最大值为 .
【答案】/
【解析】因为,
所以,
,
又,
所以.
故答案为:
13.已知复数,(,),(),若,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】复数,,,,
则,化简整理可得,,
当时,取得最小值为1,
当时,取得最大值为5,
故的取值范围为.
故答案为:.
14.在复平面上的单位圆上有三个点,,,其对应的复数为,,.若,则的面积 .
【答案】或
【解析】由题意知,,
由复数的加减法法则的几何意义及余弦定理,
得,即,
,即,
当与反向,;
当线段在的内部时,,
所以的面积为或.
故答案为:或.
15.已知,求实数x,y的值.
【解析】,解得或
16.已知复数,其中是实数.
(1)若,求的值;
(2)若在复平面上所对应的点位于第一象限,求的取值范围.
【解析】(1)由题意,,
则,解得或.
(2)因为复数在复平面内对应的点位于第一象限,
所以,解得或.
17.复数z满足,求的取值范围.
【解析】表示以为圆心,为半径的圆,
表示圆上的点到原点的距离,
如图,从图中可直观地得到的最小值为,
的最大值为,
∴的取值范围是
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7.1 复数的概念
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题型二:复数的分类
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题型四:复数与复平面内的点的关系
题型五:复数与复平面内的向量的关系
题型六:复数的模及其应用
题型七:复数模的几何意义
题型八:复数的轨迹与最值问题
【思维导图】
【知识点梳理】
知识点一:复数的基本概念
1、虚数单位
数叫倣虚数单位,它的平方等于,即.
知䢔点诠释:
(1)是的一个平方根,即方程的一个根,方程的另一个根是;
(2)可与实数进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立.
2、复数的摡念
形如的数叫复数,记作:;
其中:叫复数的实部,叫复数的虚部,是虚数单位.全体复数所成的集合叫做复数集,用字母表示.
知识点诠释:
复数定义中,容易忽视,但却是列方程求复数的重要依据.
3、复数的分类
对于复数
若,则为实数,若,则为虚数,若且,则为纯虚数.
分类如下:
()
用集合表示如下图:
4、复数集与其它数集之间的关系
(其中为自然数集,为整数集,为有理数集,为实数集,C为复数集.)
5、共轭复数:
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.通常记复数的共轭复数为.
题型一:复数的概念
【例1】复数,则( )
A.的实部为 B.的虚部为
C.的实部为 D.的虚部为
【方法技巧与总结】
复数中,实数a和b分别叫做复数的实部和虚部.特别注意,b为复数的虚部而不是虚部的系数,b连同它的符号叫做复数的虚部.
【变式1-1】已知,“”是“复数为虚数”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式1-2】下列命题中正确的是( ).
A.;
B.;
C.若x,,则的充要条件是;
D.若,则.
【变式1-3】下列命题正确的是( )
A.实数集与复数集的交集是空集
B.任何两个复数都不能比较大小
C.任何复数的平方均非负
D.虚数集与实数集的并集为复数集
题型二:复数的分类
【例2】已知是虚数单位,当实数m满足什么条件时,复数分别满足下列条件?
(1)为实数;
(2)为虚数;
(3)为纯虚数;
【方法技巧与总结】
解决复数分类问题的方法与步骤
(1)化标准式:解题时一定要先看复数是否为的形式,以确定实部和虚部.
(2)定条件:复数的分类问题可以转化为复数的实部与虚部应该满足的条件问题,只需把复数化为代数形式,列出实部和虚部满足的方程(不等式)即可.
(3)下结论:设所给复数为,
①z为实数⇔.
②z为虚数⇔.
③z为纯虚数⇔且.
【变式2-1】写出复数4,,0,,,6i的实部与虚部,并指出哪些是实数,哪些是虚数,哪些是纯虚数.
【变式2-2】实数取什么值时,复数是
(1)实数;
(2)纯虚数.
【变式2-3】已知复数.(其中i为虚数单位,m为实数)
(1)若z为纯虚数,求m的值;
(2)若,求m的值.
知识点二:复数相等的充要条件
两个复数相等的定义:如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等.即:
如果,那么
特别地:.
知识点诠释:
(1)一个复数一旦实部、虚部确定,那么这个复数就唯一确定;反之一样.
根据复数与相等的定义,可知在两式中,只要有一个不成立,那么就有(,).
(2)一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小如果两个复数都是实数,就可以比较大小;也只有当两个复数全是实数时才能比较大小.
题型三:复数相等的充要条件
【例3】已知复数,当时,( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
【方法技巧与总结】
复数相等问题的解题技巧
(1)必须是复数的代数形式才可以根据实部与实部相等,虚部与虚部相等列方程组求解.
(2)根据复数相等的条件,将复数问题转化为实数问题,为应用方程思想提供了条件,同时这也是复数问题实数化思想的体现.
(3)如果两个复数都是实数,可以比较大小,否则是不能比较大小的.
【变式3-1】设为虚数单位,,且,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】已知,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【变式3-3】已知,,且,则,的值分别为( )
A.1, B.4,1 C.,1 D.1,3
知只点三:复数的几何意义
1、复平面、实轴、虚轴:
如图所示,复数可用点表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,也叫高斯平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴
知识点诠释:
实轴上的点都表示实数.除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
2、复数集与复平面内点的对应关系
按照复数的几何表示法,每一个复数有复平面内唯一的一个点和它对应;反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它对应.
复数集C和复平面内所有的点所成的集合是一一对应关系,即
复数复平面内的点
这是复数的一种几何意义.
3、复数集与复平面中的向量的对应关系
在平面直角坐标系中,每一个平面向量都可以用一个有序实数对来表示,而有序实数对与复数是一一对应的,所以,我们还可以用向量来表示复数.
设复平面内的点表示复数,向量由点唯一确定;反过来,点也可以由向量唯一确定.
复数集和复平面内的向量所成的集合是一一对应的,即
复数平面向量
这是复数的另一种几何意义.
4、复数的模
设,则向量的长度叫做复数的模,记作.
知识点诠释:
①两个复数不全是实数时不能比较大小,但它们的模可以比较大小.
②复平面内,表示两个共轭复数的点关于x轴对称,并且他们的模相等.
题型四:复数与复平面内的点的关系
【例4】已知,,,为虚数单位,若复数在复平面内对应的点位于第一或第三象限,则下列式子正确的是( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
利用复数与点的对应关系解题的步骤
(1)找对应关系:复数的几何表示法即复数可以用复平面内的点来表示,是解决此类问题的根据.
(2)列出方程:此类问题可建立复数的实部与虚部应满足的条件,通过解方程(组)或不等式(组)求解.
【变式4-1】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
【变式4-2】若复数对应的点在第四象限,则m的值为( )
A. B.0 C.1 D.
【变式4-3】复数对应的点在第四象限,则角是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
题型五:复数与复平面内的向量的关系
【例5】向量对应的复数为,把绕点按逆时针方向旋转,得到,则对应的复数为 (用代数形式表示).
【方法技巧与总结】
复数与平面向量的对应关系
(1)根据复数与平面向量的对应关系,可知当平面向量的起点在原点时,向量的终点对应的复数即为向量对应的复数.反之复数对应的点确定后,从原点引出的指向该点的有向线段,即为复数对应的向量.
(2)解决复数与平面向量一一对应的问题时,一般以复数与复平面内的点一一对应为工具,实现复数、复平面内的点、向量之间的转化.
【变式5-1】设复数,在复平面内对应的向量分别为、,则向量对应的复数所对应的点的坐标为 .
【变式5-2】已知复平面内的点,分别对应的复数为和,则向量对应的复数为 .
【变式5-3】在复平面内,把与复数对应的向量绕原点O按顺时针方向旋转90°后,则所得向量对应的复数为 (用代数形式表示).
题型六:复数的模及其应用
【例6】已知复数 满足 , 则 .
【方法技巧与总结】
复数模的计算
(1)计算复数的模时,应先确定复数的实部和虚部,再利用模长公式计算.虽然两个虚数不能比较大小,但它们的模可以比较大小.
(2)设出复数的代数形式,利用模的定义转化为实数问题求解.
【变式6-1】设复数满足,则( )
A. B. C. D.
【变式6-2】若复数,满足.且(i为虚数单位),则 .
【变式6-3】已知纯虚数满足,则 .
题型七:复数模的几何意义
【例7】复数满足,则 .
【方法技巧与总结】
复数模的几何意义可以延伸为表示复数对应的点与原点之间的距离,从而可以用数形结合解决有关的问题,考查直观想象素养.
【变式7-1】如图,在复平面内,向量对应的复数,绕点逆时针旋转后对应的复数为,则等于( )
A. B.3 C. D.4
【变式7-2】在复平面上,对应的复数为,若点关于实轴的对称点为,则对应的复数为 .
【变式7-3】在复平面内,是原点,向量对应的复数是,将绕点按逆时针方向旋转,则所得向量对应的复数为 .
题型八:复数的轨迹与最值问题
【例8】设复数,,则的取值范围是 .
【方法技巧与总结】
利用几何意义进行转化.
【变式8-1】已知复数满足,则的取值范围是 .
【变式8-2】已知i为虚数单位,若复数满足,则的取值范围是 .
【变式8-3】已知复数z满足,且,则复数z表示的轨迹长为 .
【强化训练】
1.如图,复数z对应的向量为 , 且|z-i|=5, 则向量在向量 上的投影向量的坐标为( )
A. B. C.(6.5) D.
2.已知复数满足,则在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.如图,复数对应的向量为,且,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
4.已知复数是虚数单位,,则的最小值是( )
A. B. C. D.1
5.已知复数和满足,则( )
A.1 B. C. D.2
6.复数,(,)为实数的充要条件是( )
A. B.且
C.且 D.且
7.已知复数满足,其中是虚数单位,则( )
A. B. C. D.
8.若,z为纯虚数,且,则( )
A. B.5 C. D.3
9.(多选题)已知复数(其中是实数),则( )
A.可能为实数
B.当时,为纯虚数
C.若,则
D.若在复平面内对应的点位于第一象限,则
10.(多选题)已知复数,其中为实数,为虚数单位,则( )
A.若为纯虚数,则或
B.若复平面内表示复数的点位于第四象限,则
C.若,则的虚部为
D.若,则
11.(多选题)已知,复数,则下列说法正确的是( )
A.若复数z为纯虚数,则
B.若复数z为实数,则
C.若复数z的模为,则
D.若复数z在复平面内对应的点在第一象限,则
12.设实数,,满足,则的最大值为 .
13.已知复数,(,),(),若,则的取值范围为 .
14.在复平面上的单位圆上有三个点,,,其对应的复数为,,.若,则的面积 .
15.已知,求实数x,y的值.
16.已知复数,其中是实数.
(1)若,求的值;
(2)若在复平面上所对应的点位于第一象限,求的取值范围.
17.复数z满足,求的取值范围.
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