3.3—3.4 复数的几何表示与复数的三角表示(2知识点+6题型+强化训练)-【帮课堂】2024-2025学年高一数学同步学与练(湘教版2019必修第二册)

2025-03-24
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学湘教版必修 第二册
年级 高一
章节 3.3 复数的几何表示,3.4 复数的三角表示
类型 学案-导学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
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发布时间 2025-03-24
更新时间 2025-03-24
作者 贵哥讲数学
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来源 学科网

内容正文:

3.3—3.4 复数的几何表示与复数的三角表示 课程标准 学习目标 (1)了解复数加、减运算的几何意义 (2)通过复数的几何意义, 了解复数的三角表示, 了解复数的代数表示与三角表示之间的关系, 了解复数乘、除运算的三角表示及其几何意义。 (1)了解复数的几何表示,会求复数的模和共轭复数; (2)理解复数加减法的几何意义; (3)了解复数的三角表示. 知识点01 复数的几何意义 复数的几何意义 1 复平面的概念 建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴. 显然,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. 复数复平面内的点, 2 复数的几何意义 复数与复平面内的点及平面向量是一一对应关系(复数的实质是有序实数对,有序实数对既可以表示一个点,也可以表示一个平面向量)相等的向量表示同一个复数. 3 复数的模 向量的模叫做复数的模,记作或,表示点到原点的距离, 即 , 4 共轭复数 的共轭复数记作,易得. 【即学即练1】 (24-25高三上·江西吉安·期末)已知,则(    ) A. B.2 C.1 D. 知识点02 复数的三角表示 1 一般地,任何一个复数都可以表示成 的形式,其中,是复数的模,是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线为终边的角,叫做复数的辐角,叫做复数的三角形表示式,简称三角形式. 简称为代数形式. 2 复数乘、除运算的三角表示及其几何意义 设, 则, 【即学即练2】 (23-24高一·全国·课后作业)下列各式中已表示成三角形式的复数是(    ). A. B. C. D. 【题型一:判断复数对应的点所在的象限】 例1.(24-25高三上·河北承德·开学考试)已知为纯虚数,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1-1.(2025高三上·广东·学业考试)复数在复平面的点位于(    ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 变式1-2.(23-24高一下·湖北·期末)当时,复数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1-3.(23-24高一下·辽宁·期末)已知复数,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 【方法技巧与总结】 1复数复平面内的点; 2 把复数化简成,确定虚部与实部. 【题型二:复数的模】 例2.(24-25高三下·安徽阜阳·开学考试)已知复数z满足,则(    ) A.1 B. C. D.2 变式2-1.(贵州省遵义市2025届高三第二次适应性考试数学试题)在复平面内,复数对应的向量,则(   ) A. B. C. D.1 变式2-2.(24-25高二上·云南红河·期末)已知为虚数单位,复数满足,则的虚部为(    ) A. B. C. D. 变式2-3.(2024·全国·模拟预测)设复数满足,则(    ) A. B. C. D. 【方法技巧与总结】 1 向量的模叫做复数的模,记作或,表示点到原点的距离, 即 , 2 若题中没给到复数的的表示,则可以考虑用待定系数法,设复数再求解. 【题型三:求共轭复数】 例3.(2024·浙江·模拟预测)若复数z满足(i为虚数单位),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 变式3-1.(23-24高一下·安徽六安·期末)若复数与其共轭复数满足,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3-2.(24-25高三上·山东临沂·阶段练习)设复数(为虚数单位),的共轭复数是,则(    ). A. B. C. D. 变式3-3.(多选)(24-25高三上·江苏南通·期末)已知是复数,则下列说法正确的是(    ) A.若为实数,则是实数 B.若为虚数,则是虚数 C.若,则是实数 D.若,则 【方法技巧与总结】 1 的共轭复数记作; 2 ; 3 若题中没给到复数的的表示,则可以考虑用待定系数法,设复数再求解. 【题型四:与复数相关的轨迹问题】 例4.(23-24高一下·江苏苏州·期中)已知复数满足,则(是虚数单位)的最小值为(    ) A. B.4 C. D.6 变式4-1.(2025高三·全国·专题练习)若复数满足,则的最大值为(    ) A.4 B.3 C.2 D.1 变式4-2.(21-22高一下·黑龙江哈尔滨·期中)已知复数z的共轭复数,满足,则的最小值为(    ) A.4 B.8 C. D. 变式4-3.(21-22高一下·河南·阶段练习)设复数z在复平面内对应的点为Z,原点为O,为虚数单位,则下列说法正确的是(    ) A.若,则或 B.若,则点Z的集合为以为圆心,1为半径的圆 C.若,则点Z的集合所构成的图形的面积为 D.若,则点Z的集合中有且只有两个元素 变式4-4.(多选)(24-25高三下·江苏苏州·开学考试)已知复数,()(为虚数单位),则(   ) A. B. C. D.若,则 【方法技巧与总结】 若 表示到的距离,即 表示以为圆心,为半径的圆. 【题型五:复数的三角表示】 例5.(24-25高一上·上海·课后作业)的三角形式是(    ) A. B. C. D. 变式5-1.(21-22高二上·辽宁·开学考试)(i是虚数单位),则z的辐角主值(    ) A. B. C. D. 变式5-2.(24-25高三上·黑龙江大庆·期中)下列复数与复数相等的是(    ) A. B. C. D. 变式5-3.(23-24高一下·江苏南京·期末)在复平面内,常把复数和向量进行一一对应.现把与复数对应的向量绕原点按顺时针方向旋转,所得的向量对应的复数为(    ) A. B. C. D. 【方法技巧与总结】 一般地,任何一个复数都可以表示成 的形式,其中,是复数的模,是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线为终边的角,叫做复数的辐角,叫做复数的三角形表示式,简称三角形式. 简称为代数形式. 【题型六:复数乘除法的三角表示及其几何意义】 例6.(2023·广东·模拟预测)棣莫弗公式(为虚数单位)是由法国数学家棣莫弗(1667-1754)发现的,根据棣莫弗公式可知,已知复数,则的值是(    ) A. B. C. D. 变式6-1.(22-23高一下·河北张家口·阶段练习)法国数学家棣莫弗发现的公式推动了复数领域的研究.根据该公式,可得(    ) A. B. C. D. 变式6-2.(22-23高一·全国·课后作业)计算的值是(    ) A. B. C. D. 变式6-3.(24-25高三上·江苏·阶段练习)已知复数z满足,则(   ) A. B. C. D. 【方法技巧与总结】 复数乘、除运算的三角表示及其几何意义 设, 则, 一、单选题 1.(2024·甘肃张掖·一模)已知复数(i为虚数单位),则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 2.(23-24高一下·湖南株洲·期末)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.(24-25高三上·广东·开学考试)若,则(    ) A. B.13 C.5 D.25 4.(24-25高三下·山东·开学考试)已知,则(   ) A. B. C. D. 5.(23-24高一下·广东清远·期中)已知复数,则(    ) A.的虚部为 B. C. D.在复平面内对应的点在第三象限 6. (2024·山东烟台·三模)若复数z满足,则的最小值为(    ) A.1 B. C. D.2 7.(2023·湖北恩施·模拟预测)任意一个复数都可以表示成三角形式,即.棣莫弗定理是由法国数学家棣莫弗(1667-1754年)创立的,指的是:设两个复数,,则,已知复数,则(    ) A. B. C. D.1 8.(23-24高一下·北京·期末)已知i为虚数单位,下列说法中正确的有(    )个 (1)若复数z满足,则复数z对应的点在以(1,0)为圆心,为半径的圆上; (2)若复数z满足,则复数; (3)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模; (4)复数对应的向量为,复数对应的向量为,若,则 A.1 B.2 C.3 D.4 二、多选题 9.(23-24高一下·内蒙古兴安盟·期末)已知复数,则(    ) A.z的共轭复数为 B.z是纯虚数 C.z的模是5 D.z在复平面内对应的点位于第四象限 10. (24-25高三下·河南·开学考试)已知复数满足,设为虚数单位,则(   ) A.z可以是 B.对另一任意复数z1,一定存在 C. D.若z为纯虚数,则其虚部为2 11. (24-25高三下·河北石家庄·开学考试)已知复数,则(    ) A.若互为共轭复数,则为实数 B.若,则或 C. D. 三、填空题 12.(2024·重庆沙坪坝·模拟预测)已知复数 满足 , 则 . 13.(24-25高二上·内蒙古赤峰·期末)已知复数,则 . 14.(2025高三·全国·专题练习)在复平面内,复数、所对应的点分别为、,对于下列四个等式:(1);(2);(3);(4).其中恒成立的等式的个数是 四、解答题 15.(23-24高一·上海·课堂例题)若复数满足,求. 16. (24-25高二上·全国·开学考试)已知复数. (1)若,求; (2)在复平面内,复数对应的向量分别是,其中是原点,求的大小. 17. (2024高一下·上海·专题练习)已知,且,若. (1)求复数的三角形式,并且复数的辐角主值; (2)求. 18. (23-24高一下·广东东莞·期末)通过平面直角坐标系,我们可以用有序实数对表示向量.类似的,我们可以把有序复数对看作一个向量,记,称为复向量.类比平面向量的相关运算法则,对于,我们有如下运算法则:①;②;③;④. (1)设,求和; (2)类比平面向量数量积满足的运算律,得出复向量的一个相关结论,判断其是否正确并说明理由; (3)设,集合.求的最小值;并证明当取最小值时,对于任意的. 19. (23-24高一下·浙江杭州·期末)对于,记为关于的“差比模”.若取遍,记关于的“差比模”的最大值为,最小值为,若,则称关于的“差比模”是协调的. (1)若,求关于的“差比模”; (2)若,是否存在,使得关于的“差比模”是协调的?若存在,求出的值;若不存在,说明理由; (3)若且,若关于的“差比模”是协调的,求的值. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!12 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 3.3—3.4 复数的几何表示与复数的三角表示 课程标准 学习目标 (1)了解复数加、减运算的几何意义 (2)通过复数的几何意义, 了解复数的三角表示, 了解复数的代数表示与三角表示之间的关系, 了解复数乘、除运算的三角表示及其几何意义。 (1)了解复数的几何表示,会求复数的模和共轭复数; (2)理解复数加减法的几何意义; (3)了解复数的三角表示. 知识点01 复数的几何意义 复数的几何意义 1 复平面的概念 建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴. 显然,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. 复数复平面内的点, 2 复数的几何意义 复数与复平面内的点及平面向量是一一对应关系(复数的实质是有序实数对,有序实数对既可以表示一个点,也可以表示一个平面向量)相等的向量表示同一个复数. 3 复数的模 向量的模叫做复数的模,记作或,表示点到原点的距离, 即 , 4 共轭复数 的共轭复数记作,易得. 【即学即练1】 (24-25高三上·江西吉安·期末)已知,则(    ) A. B.2 C.1 D. 【答案】A 【分析】利用复数除法运算求出,再利用共轭复数及复数模的意义求解. 【详解】依题意,,则, 所以. 故选:A 知识点02 复数的三角表示 1 一般地,任何一个复数都可以表示成 的形式,其中,是复数的模,是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线为终边的角,叫做复数的辐角,叫做复数的三角形表示式,简称三角形式. 简称为代数形式. 2 复数乘、除运算的三角表示及其几何意义 设, 则, 【即学即练2】 (23-24高一·全国·课后作业)下列各式中已表示成三角形式的复数是(    ). A. B. C. D. 【答案】B 【分析】复数的三角表示为,对比选项得到答案. 【详解】复数的三角表示为:,其中,B选项满足. 故选:B. 【题型一:判断复数对应的点所在的象限】 例1.(24-25高三上·河北承德·开学考试)已知为纯虚数,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】首先根据复数的特征求,再根据复数的几何意义求解. 【详解】复数为纯虚数,则,则, 所以, 所以复数在复平面内对应的点为,位于第二象限. 故选:B 变式1-1.(2025高三上·广东·学业考试)复数在复平面的点位于(    ) 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】利用复数的几何意义可得出结论. 【详解】复数在复平面内的点的坐标为,该点位于第四象限. 故选:D. 变式1-2.(23-24高一下·湖北·期末)当时,复数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】D 【分析】根据复数的运算法则和复数的几何意义可得,结合即可下结论. 【详解】, 所以该复数在复平面所对应的点的坐标为, 又,所以, 所以点位于第四象限. 故选:D 变式1-3.(23-24高一下·辽宁·期末)已知复数,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】利用复数的运算结合复数的几何意义求解. 【详解】因为,所以, 所以, 则在复平面内对应的点位于第二象限. 故选:B. 【方法技巧与总结】 1复数复平面内的点; 2 把复数化简成,确定虚部与实部. 【题型二:复数的模】 例2.(24-25高三下·安徽阜阳·开学考试)已知复数z满足,则(    ) A.1 B. C. D.2 【答案】B 【分析】设(),代入已知等式,再根据复数模的计算公式求出的值. 【详解】设(),已知,则. 根据复数模的性质,对两边取模可得,即. 因为,所以,又,则. 由,且,可得,即. 故选:B. 变式2-1.(贵州省遵义市2025届高三第二次适应性考试数学试题)在复平面内,复数对应的向量,则(   ) A. B. C. D.1 【答案】A 【分析】由复数的坐标表示和模长计算可得. 【详解】由题意可得, 所以. 故选:A. 变式2-2.(24-25高二上·云南红河·期末)已知为虚数单位,复数满足,则的虚部为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】设且,应用复数模长的求法及已知列方程求虚部. 【详解】设且,则, 由,则,解得. 故选:B 变式2-3.(2024·全国·模拟预测)设复数满足,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】设复数,计算,根据复数相等,列等式求出,然后计算即可. 【详解】依题意,设复数, 由得,, 所以,解得, 所以. 故选:B. 【方法技巧与总结】 1 向量的模叫做复数的模,记作或,表示点到原点的距离, 即 , 2 若题中没给到复数的的表示,则可以考虑用待定系数法,设复数再求解. 【题型三:求共轭复数】 例3.(2024·浙江·模拟预测)若复数z满足(i为虚数单位),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】D 【分析】利用复数的运算法则求出z,再根据复数的代数表示及其几何意义得出z对应的点,进而求解. 【详解】设,则, 则,即,所以,, 解得,,故,对应的点在第四象限. 故选:D. 变式3-1.(23-24高一下·安徽六安·期末)若复数与其共轭复数满足,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】由复数的计算公式及复数的几何意义即可判断. 【详解】设复数,则, 所以,即 所以, 所以 所以复数在复平面上对应的点为,位于第二象限. 故选:B. 变式3-2.(24-25高三上·山东临沂·阶段练习)设复数(为虚数单位),的共轭复数是,则(    ). A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用共轭复数的定义得,利用复数的除法化简复数可得结果. 【详解】因为,所以,所以, 故选:C. 变式3-3.(多选)(24-25高三上·江苏南通·期末)已知是复数,则下列说法正确的是(    ) A.若为实数,则是实数 B.若为虚数,则是虚数 C.若,则是实数 D.若,则 【答案】BC 【分析】对于AB,设,由复数概念以及乘法即可判断;对于CD,设,由复数概念以及乘法即可判断. 【详解】对于A,B,设,则, 若为实数,则,但这不一定能得到,比如, 这个时候满足为实数,但不是实数,故A错误; 若为虚数,则,这一定能得到,也就是说这个时候是虚数,故B正确; 对于C,D,设, 若,这就表明, 所以是实数,故C正确; 若, 这表明, 但不一定等于0, 比如,这个时候有, 但,故D错误. 故选:BC. 【方法技巧与总结】 1 的共轭复数记作; 2 ; 3 若题中没给到复数的的表示,则可以考虑用待定系数法,设复数再求解. 【题型四:与复数相关的轨迹问题】 例4.(23-24高一下·江苏苏州·期中)已知复数满足,则(是虚数单位)的最小值为(    ) A. B.4 C. D.6 【答案】B 【分析】根据复数模长的几何意义即可求得结果. 【详解】设,则由, 所以复数在复平面内对应的点坐标在为圆心,1为半径的圆上,如下图所示: 而, 即求复平面内点到距离的最小值, 由圆的几何性质可知当点位于与圆心点连线交点时,取到最小值, 即 故选:B 变式4-1.(2025高三·全国·专题练习)若复数满足,则的最大值为(    ) A.4 B.3 C.2 D.1 【答案】B 【分析】设,则由,得,然后利用复数的几何意义可求得的最大值. 【详解】设,则由,得, 所以表示复数对应的动点在单位圆上, 因为 所以表示单位圆上的动点到点的距离, 所以最大值为. 故选:B 变式4-2.(21-22高一下·黑龙江哈尔滨·期中)已知复数z的共轭复数,满足,则的最小值为(    ) A.4 B.8 C. D. 【答案】A 【分析】设先分析出点(x,y)在以(-4,-2)为圆心,1为半径的圆上.利用几何法求出的最小值. 【详解】设(是虚数单位).则. 因为,所以表示点(x,y)在以(-4,-2)为圆心,1为半径的圆上. 而表示圆上任意一点到(0,1)的距离. 由几何法可知:的最小值为(0,1)到圆心(-4,-2)减去圆的半径,即为. 故选:A 变式4-3.(21-22高一下·河南·阶段练习)设复数z在复平面内对应的点为Z,原点为O,为虚数单位,则下列说法正确的是(    ) A.若,则或 B.若,则点Z的集合为以为圆心,1为半径的圆 C.若,则点Z的集合所构成的图形的面积为 D.若,则点Z的集合中有且只有两个元素 【答案】C 【分析】根据的几何意义可知Z的集合为以原点为圆心,1为半径的圆,由此可判断A;由得几何意义是表示以为圆心,1为半径的圆,可判断B; 由的几何意义是表示以原点为圆心,分别以1和为半径的两圆所夹的圆环,求出圆环的面积,可判断C;由的几何意义是表示以点,为端点的线段的垂直平分线,可判断D. 【详解】若,则点Z的集合为以原点为圆心,1为半径的圆,有无数个圆上的点与复数z对应,故A错误; 若,则点Z的集合为以为圆心,1为半径的圆,故B错误; 若,则点Z的集合为以原点为圆心,分别以1和为半径的两圆所夹的圆环,所以点Z的集合所构成的图形的面积为 ,故C正确; 若,则点Z的集合是以点,为端点的线段的垂直平分线,集合中有无数个元素,故D错误, 故选:C. 变式4-4.(多选)(24-25高三下·江苏苏州·开学考试)已知复数,()(为虚数单位),则(   ) A. B. C. D.若,则 【答案】ACD 【分析】根据共轭复数的概念求,复数模的定义求,判断A,根据复数的乘法运算法则求,结合复数的模的定义求,由此判断B,结合复数的乘法法则,模的定义求判断C,结合复数的模的几何意义判断D. 【详解】对于A,复数的共轭复数, 所以,, 所以,A正确; 对于B,,,B错误; 对于C,因为,,因为,所以,C正确; 对于D,若,则, 所以点到点的距离小于等于, 故点在以为圆心,为半径的圆上或圆内, 所以原点到的距离的最大值为原点到圆心的距离加半径, 所以,D正确, 故选:ACD. 【方法技巧与总结】 若 表示到的距离,即 表示以为圆心,为半径的圆. 【题型五:复数的三角表示】 例5.(24-25高一上·上海·课后作业)的三角形式是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】合理化简原复数,表示为三角形式即可. 【详解】由题意得,故D正确. 故选:D 变式5-1.(21-22高二上·辽宁·开学考试)(i是虚数单位),则z的辐角主值(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】复数可以写成 的形式,即可求得复数的辐角主值. 【详解】,所以复数的辐角主值. 故选:A 变式5-2.(24-25高三上·黑龙江大庆·期中)下列复数与复数相等的是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用复数的除法运算化简,再转化为三角形式,从而确定正确答案. 【详解】由题设, , 故A,C,D错误,B正确. 故选:B 变式5-3.(23-24高一下·江苏南京·期末)在复平面内,常把复数和向量进行一一对应.现把与复数对应的向量绕原点按顺时针方向旋转,所得的向量对应的复数为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由复数乘法的几何意义可知,根据复数的三角表示可得顺时针旋转后对应的复数为. 【详解】根据题意可知, 复数对应的向量绕原点O按顺时针方向旋转可得, 即所得的向量对应的复数为. 故选:A. 【方法技巧与总结】 一般地,任何一个复数都可以表示成 的形式,其中,是复数的模,是以轴的非负半轴为始边,向量所在射线为终边的角,叫做复数的辐角,叫做复数的三角形表示式,简称三角形式. 简称为代数形式. 【题型六:复数乘除法的三角表示及其几何意义】 例6.(2023·广东·模拟预测)棣莫弗公式(为虚数单位)是由法国数学家棣莫弗(1667-1754)发现的,根据棣莫弗公式可知,已知复数,则的值是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用棣莫弗公式及三角函数的特殊值,结合三角函数的诱导公式即可求解. 【详解】依题意知,, 由棣莫弗公式,得 , 所以. 故选:C. 变式6-1.(22-23高一下·河北张家口·阶段练习)法国数学家棣莫弗发现的公式推动了复数领域的研究.根据该公式,可得(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据题中定义化简式子,再根据复数乘法计算即可. 【详解】根据题意可知, 故. 故选:B. 变式6-2.(22-23高一·全国·课后作业)计算的值是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据复数的三角运算公式运算即可. 【详解】因为 所以, 所以, 故选:B. 变式6-3.(24-25高三上·江苏·阶段练习)已知复数z满足,则(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设,根据复数的三角形式计算可得答案. 【详解】设, 所以, 可得,两式相除可得, 可得,, 因为,所以, 当时,,解得,此时, 当时,,解得,舍去, 当时,,解得,此时, 当时,,解得,舍去, 当时,,解得,此时, 当时,,解得,舍去, 结合选项,只有D正确. 故选:D. 【方法技巧与总结】 复数乘、除运算的三角表示及其几何意义 设, 则, 一、单选题 1.(2024·甘肃张掖·一模)已知复数(i为虚数单位),则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】C 【分析】由题意,根据共轭复数的定义和复数的几何意义即可求解. 【详解】因为,所以, 所以复数对应的点的坐标为,位于复平面的第三象限, 故选:C. 2.(23-24高一下·湖南株洲·期末)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 【分析】先求等式右边复数的模长,然后由复数的除法求出,根据共轭复数得到,然后由复数的几何意义进行判断. 【详解】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.(24-25高三上·广东·开学考试)若,则(    ) A. B.13 C.5 D.25 【答案】C 【分析】先根据复数相等得出,再应用复数的模的公式计算. 【详解】由,得且,解得, 则. 故选:C. 4.(24-25高三下·山东·开学考试)已知,则(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据条件,利用共轭复数的定义及复数的运算,即可求解. 【详解】因为,则, 所以, 故选:C. 5.(23-24高一下·广东清远·期中)已知复数,则(    ) A.的虚部为 B. C. D.在复平面内对应的点在第三象限 【答案】C 【分析】根据复数虚部、共轭复数、模和对应点坐标所在象限的知识,选出正确选项. 【详解】复数的虚部为,故A不正确; ,故B不正确; ,故C正确; 在复平面内对应的点的坐标为,位于第四象限,故D不正确. 故选:C. 6. (2024·山东烟台·三模)若复数z满足,则的最小值为(    ) A.1 B. C. D.2 【答案】B 【分析】由复数的几何意义即可求解. 【详解】若复数z满足,则由复数的几何意义可知复数对应的点集是线段的垂直平分线,其中, 所以的最小值为. 故选:B. 7.(2023·湖北恩施·模拟预测)任意一个复数都可以表示成三角形式,即.棣莫弗定理是由法国数学家棣莫弗(1667-1754年)创立的,指的是:设两个复数,,则,已知复数,则(    ) A. B. C. D.1 【答案】B 【分析】将化为三角形式,根据棣莫弗定理可求得的值,即可求得答案. 【详解】由题意可得, 故, 所以 . 故选:B 8.(23-24高一下·北京·期末)已知i为虚数单位,下列说法中正确的有(    )个 (1)若复数z满足,则复数z对应的点在以(1,0)为圆心,为半径的圆上; (2)若复数z满足,则复数; (3)复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模; (4)复数对应的向量为,复数对应的向量为,若,则 A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【分析】根据复数在复平面内的几何意义对选项一一分析即可. 【详解】对于(1),若复数z满足,则复数z对应的点在以(0,1)为圆心,为半径的圆上,故(1)错误; 对于(2),若复数z满足,设,则,解得, 则,故(2)错误; 对于(3),复数的模实质上就是复平面内复数对应的点到原点的距离,也就是复数对应的向量的模,故(3)正确; 对于(4),若,有, 两边同时平方,根据向量运算有,即,故(4)正确; 故(3)(4)正确,共有2个. 故选:B 二、多选题 9.(23-24高一下·内蒙古兴安盟·期末)已知复数,则(    ) A.z的共轭复数为 B.z是纯虚数 C.z的模是5 D.z在复平面内对应的点位于第四象限 【答案】AD 【分析】根据共轭复数的定义判断A选项,根据复数类型判断B选项,应用模长公式判断C选项,根据复数对应点判断D选项. 【详解】对于A,由共轭复数定义知的共轭复数为,故A正确; 对于B,纯虚数要求实部为0,故B错误; 对于C,,故C错误; 对于D,z在复平面内对应的点为,位于第四象限,故D正确. 故选:AD. 10. (24-25高三下·河南·开学考试)已知复数满足,设为虚数单位,则(   ) A.z可以是 B.对另一任意复数z1,一定存在 C. D.若z为纯虚数,则其虚部为2 【答案】AC 【分析】直接求的模判断A;当时,结论不成立,判断B;计算,可判断C;根据题设求出虚部判断D. 【详解】对于A,若,则,符合题意,故A正确; 对于B,当时,和无意义,所以对另一任意复数z1,不一定存在,故B错误; 对于C,设,且,, 所以,C正确; 对于D,设,由,可得或,D错误. 故选:AC 11. (24-25高三下·河北石家庄·开学考试)已知复数,则(    ) A.若互为共轭复数,则为实数 B.若,则或 C. D. 【答案】ACD 【分析】根据复数的乘法运算即可判断A;举出反例即可判断B;根据复数的乘法运算及复数的模即可判断C;根据复数的加减法运算及复数的模即可判断D. 【详解】对于A,设,则, 所以为实数,所以A正确; 对于B,设,则,但且,所以B错误; 对于C,设, 则 , 又,则,所以C正确; 对于D,设,, 则,, 则 , 故 ,所以D正确. 故选:ACD. 三、填空题 12.(2024·重庆沙坪坝·模拟预测)已知复数 满足 , 则 . 【答案】 【分析】可以采用向量方法求解,原问题等价于:已知,,求. 【详解】原题等价于,,求. ,, , . 故答案为:. 13.(24-25高二上·内蒙古赤峰·期末)已知复数,则 . 【答案】/i+1 【分析】先利用复数的除法化简复数,再求其共轭复数和模长代入即可. 【详解】依题意,,则, 所以. 故答案为:. 14.(2025高三·全国·专题练习)在复平面内,复数、所对应的点分别为、,对于下列四个等式:(1);(2);(3);(4).其中恒成立的等式的个数是 【答案】2 【分析】通过举反例排除(1);利用复数的四则运算和复数的模的定义推理计算即得(2);利用平面向量数量积的定义易得(3)成立;利用向量数量积的定义式分析即可排除(4). 【详解】对于(1),取,则,,显然,(1)错; 对于(2),设,, 则, 所以, ,(2)对; 对于(3),由平面向量数量积的定义可得,(3)对; 对于(4),因为,则, 所以,,(4)错. 故恒成立的等式有(2)、(3)共2个. 故答案为:2 四、解答题 15.(23-24高一·上海·课堂例题)若复数满足,求. 【答案】或 【分析】设,根据复数模公式可得,解方程组即可求解. 【详解】设(), , , 解得或, 或. 16. (24-25高二上·全国·开学考试)已知复数. (1)若,求; (2)在复平面内,复数对应的向量分别是,其中是原点,求的大小. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据共轭复数定义和复数的乘除运算法则化简求出,再求其模长即得; (2)利用复数的几何意义求出,和,由两向量的夹角公式即可求得. 【详解】(1) (2)依题意向量 于是有 为与的夹角, , 17. (2024高一下·上海·专题练习)已知,且,若. (1)求复数的三角形式,并且复数的辐角主值; (2)求. 【答案】(1),; (2). 【分析】(1)直接利用三角变换可得复数的三角形式及辐角主值. (2)设,结合求得,再由复数代数形式的乘除运算化简,然后利用复数模的计算公式求解. 【详解】(1), 则; (2)设,而,则, 又,于是, 则,解得,,即, 因此,所以. 18. (23-24高一下·广东东莞·期末)通过平面直角坐标系,我们可以用有序实数对表示向量.类似的,我们可以把有序复数对看作一个向量,记,称为复向量.类比平面向量的相关运算法则,对于,我们有如下运算法则:①;②;③;④. (1)设,求和; (2)类比平面向量数量积满足的运算律,得出复向量的一个相关结论,判断其是否正确并说明理由; (3)设,集合.求的最小值;并证明当取最小值时,对于任意的. 【答案】(1); (2)答案见解析 (3)答案见解析 【分析】(1)代入公式①③即可求解; (2)根据所给定义,以及向量的代数运算法则,即可求解; (3)设满足条件的,表示出,即可得到,根据完全平方数的性质计算可得最小值. 根据所给条件求出,再证明对任意的,根据定义证明即可. 【详解】(1)由, 得,; (2)设,,,、、、、、 , ,,, , 因为,, 所以, ,故正确; (3)不妨令,则, 则 , 当,时取得最小值2, 此时, 设满足条件的,, , 则,, 【点睛】关键点睛:对于新定义问题,关键是理解所给定义,再结合所学相应知识解决问题. 19. (23-24高一下·浙江杭州·期末)对于,记为关于的“差比模”.若取遍,记关于的“差比模”的最大值为,最小值为,若,则称关于的“差比模”是协调的. (1)若,求关于的“差比模”; (2)若,是否存在,使得关于的“差比模”是协调的?若存在,求出的值;若不存在,说明理由; (3)若且,若关于的“差比模”是协调的,求的值. 【答案】(1) (2)不存在,理由见解析 (3) 【分析】(1)由“差比模”定义代入复数,由复数的代数运算及求模可得; (2)由,利用共轭复数的性质与模的性质可得,利用基本不等式可得可知不存在,使得关于的“差比模”是协调的; (3)设,由平方整理再结合辅助角公式可得,利用三角函数有界性可得关于的不等式,由此可解得,结合韦达定理与题意关于的“差比模”是协调的,化简可求. 【详解】(1)由题意得 , 故关于的“差比模”为. (2)先证明共轭复数有如下性质:若任意,则. 证明:设, 则, 而, 故. ; ; 故. 综上,共轭复数的性质得证. 记当“差比模”取最大值时的复数为,即. 由已知发现, 由已证明共轭复数的性质与复数模的性质可得 因为, 所以若当时取得,则时取到, 故可知, 由取遍,不恒为常数,则, 故由基本不等式可得, 故不存在,使得关于的“差比模”是协调的. (3)且,设, 则, 平方整理可得: 所以, 即, 平方整理得:, 令,设方程, 则, 故方程有两个不等的实数根,设为,不妨设. 由题意知, , 则,且, 故方程有两不等的正实数根, 由关于的不等式, 解得, 则,, 由已知关于的“差比模”是协调的,则, 所以, 利用韦达定理,, 则有, 化简可得, 故. 【点睛】结论点睛:有关共轭复数及模的常用性质有: (1)任意,则; (2)任意,则. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!12 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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3.3—3.4 复数的几何表示与复数的三角表示(2知识点+6题型+强化训练)-【帮课堂】2024-2025学年高一数学同步学与练(湘教版2019必修第二册)
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