内容正文:
第11讲 复数的几何意义(1大知识点+8大典例+变式训练+过关检测)
典型例题一 复数的坐标表示
典型例题二 在各象限内点对应复数的特征
典型例题三 判断复数对应的点所在的象限
典型例题四 根据复数的坐标写出对应的复数
典型例题五 根据复数对应坐标的特点求参数
典型例题六 求复数的模
典型例题七 由复数模求参数
典型例题八 与复数模相关的轨迹(图形)问题
知识点一:复数的几何意义
1、复平面:当用直角坐标平面内的点来表示复数时,称这个直角坐标系为复平面,x轴为实轴,y轴为虚轴.
2、复数的几何意义
(1)任一个复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的点Z(a,b)是一一对应的.
(2)一个复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的向量是一一对应的.
【注意】实轴、虚轴上的点与复数的对应关系
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,
原点对应的有序实数对为(0,0),它所确定的复数是z=0+0i=0,表示的是实数.
3、复数的模
(1)定义:向量的r叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值
(2)记法:复数z=a+bi的模记为|z|或|a+bi|.
(3)公式:|z|=|a+bi|=r=(r≥0,r∈R).
【即时训练】
1.(2025·河南安阳·一模)若复数满足,则在复平面内,复数所对应的点组成的图形的周长为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·江苏南京·期末)在复平面内,复数所对应的点分别为A,B,C,四边形为平行四边形,则点对应的复数为 .
【典型例题一 复数的坐标表示】
1.(24-25高一下·上海·期中)在复平面上,轴与轴的交点为点,设复数和复数在复平面对应点和,则三角形的面积为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一·上海·课堂例题)设复数、、在复平面上所对应的点分别为A、B、C,求的面积.
1.(24-25高一下·云南昭通·月考)在复平面内,正方形OABC(为原点)中若对应的复数为,则对应的复数为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·山东枣庄·期末)若复数在复平面内对应的点在同一个圆上,则正实数的值为( )
A. B. C. D.
3.(2025高三·全国·专题练习)若复数与在复平面上分别对应于点与点,则与一定关于 对称.
4.(2025高三·全国·专题练习)如图所示,以定长线段为一边任作,分别以为腰,为直角顶点向外作等腰直角、等腰直角.求证:的中点为定点.
【典型例题二 在各象限内点对应复数的特征】
1.(24-25高三下·贵州黔东南·月考)若复数在复平面内对应的点位于第一象限,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·河北邯郸·期中)已知复数,.
(1)若z是纯虚数,求m的值;
(2)若z在复平面内对应的点在第四象限,求m的取值范围.
1.(2025·全国·模拟预测)已知是虚数单位,复数的共轭复数在复平面中对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(24-25高三上·重庆沙坪坝·月考)在复平面内,若复数对应的点位于第二象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·山东临沂·期中)若复数(其中为虚数单位),当对应的点在第三象限时,则实数的取值范围为 .
4.(24-25高一下·河南濮阳·月考)已知复数在复平面内对应的点位于第三象限,,且的虚部是实部的2倍.
(1)求;
(2)若复数使得为纯虚数,则在复平面内对应的点的集合是什么图形?
【典型例题三 判断复数对应的点所在的象限】
1.(24-25高一下·上海徐汇·期末)复平面上,以原点为起点,平行于虚轴的非零向量所对应的复数一定是( )
A.正数 B.负数 C.实部不为零的虚数 D.纯虚数
2.(24-25高一下·山西阳泉·期中)已知复数,其中.
(1)若,求的值;
(2)若对应的点在第一象限,求的取值范围.
1.(24-25高一下·全国·课后作业)在复平面内,复数对应的点在虚轴上,则的值为( )
A.或 B. C.且 D.或
2.(2025·安徽马鞍山·一模)已知i为虚数单位,m∈R,若复数(2-i)(m+i)在复平面内对应的点位于实轴上,则复数的虚部为( )
A.1 B.i C. D.
3.(24-25高二下·上海·课后作业)已知复数所对应的向量为,把依逆时针旋转得到一个新向量为.若对应一个纯虚数,当取最小正角时,这个纯虚数是 .
4.(24-25高二上·广东东莞·月考)已知复数在复平面上对应的点为Z,
(1)求点Z在实轴上时,实数m的取值;
(2)求点Z在虚轴上时,实数m的取值;
(3)求点Z在第一象限时,实数m的取值范围.
【典型例题四 根据复数的坐标写出对应的复数】
1.(24-25高一下·江西上饶·期末)若,则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
2.(24-25高一·全国·课后作业)证明:对一切实数,复数所对应的点不可能位于第四象限.
1.(24-25高一下·全国·单元测试)欧拉公式(i为虚数单位)将指数函数的定义域扩大到复数集,建立了三角函数和指数函数的关系.当时, .根据欧拉公式可知,对应的点在复平面内位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(24-25高三上·全国·月考)已知为实数,当变化时,在复平面内对应的点不可能在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(24-25高一·全国·随堂练习)当时,复数在复平面内的对应点位于第 象限.
4.(24-25高一下·山西太原·期中)已知复数,且为纯虚数.
(1)求实数的值;
(2)设复数,且复数对应的点在第二象限,求实数的取值范围.
【典型例题五 根据复数对应坐标的特点求参数】
1.(24-25高一下·湖南永州·期中)在复平面内,复数对应的点与复数对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
2.(2025高一·全国·专题练习)如图所示,平行四边形OABC的顶点O,A,C对应的复数分别为0,3+2i,-2+4i.求:
(1)对应的复数;
(2)对应的复数;
(3)对应的复数及的长度.
1.(2025·江西南昌·三模)已知在复平面内对应的点在第二象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2025·甘肃·一模)若复数在复平面内对应的点位于第二象限,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C. D.
3.(24-25高一下·青海西宁·期中)若复数(其中为虚数单位),当对应的点在第三象限时,则实数的取值范围为 .
4.(24-25高一下·江苏苏州·期中)已知复数(其中是虚数单位,).
(1)若在复平面内表示的点在第三象限的角平分线上,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【典型例题六 求复数的模】
1.(25-26高三上·湖南衡阳·月考)已知复数满足,则( )
A. B. C.1 D.2
2.(24-25高一下·陕西咸阳·期中)设复数,m为实数.
(1)当m为何值时,z是纯虚数;
(2)若,求的值;
1.(2025·云南·模拟预测)在复平面内,复数与复数对应的点关于实轴对称,则( )
A.1 B. C. D.2
2.(24-25高一下·山东临沂·期中)著名数学家棣莫弗出生于法国,他提出了公式,其中.设复数,若正整数满足,则最大值为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二上·上海嘉定·月考)已知复数,则复数的模 .
4.(24-25高一下·全国·单元测试)已知复数,且为常数,试求的最小值的表达式.
【典型例题七 由复数模求参数】
1.(2025·河南鹤壁·二模)已知复数,,则实数a的值为( )
A.-4 B.2
C.3 D.-4或2
2.(24-25高一下·福建漳州·期中)已知复数满足,的实部大于,的虚部为,的共轭复数为.
(1)求复数;
(2)设复数,,在复平面上对应的点分别为,,,求的值.
1.(25-26高三上·广东·月考)已知复数,其中,若,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·湖北·月考)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
3.(2025·全国·模拟预测)请写出一个同时满足①;②的复数z,z= .
4.(24-25高一下·海南海口·期中)已知复数.
(1)若,求的值;
(2)若,求的取值范围.
【典型例题八 与复数模相关的轨迹(图形)问题】
1.(2025·河北衡水·模拟预测)已知复数满足,则的最大值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(24-25高一下·全国·课堂例题)已知,指出下列等式所表示的几何图形.
(1);
(2).
1.(25-26高三上·江西吉安·月考)已知复数满足,则不可能为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2025·湖北黄冈·一模)已知,且,为虚数单位,则的最大值是( )
A. B. C.2 D.
3.(24-25高一下·辽宁沈阳·月考)已知复数z满足,则的最大值是 .
4.(24-25高一下·全国·课堂例题)已知复数满足,求的最小值.
1.(24-25高一下·江苏连云港·期中)已知为虚数单位,如果复数满足,那么的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
2.(2024·宁夏·二模)已知复数满足,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
3.(2024·青海·一模)已知复数,且,若z在复平面内对应的点位于第二象限,则( )
A. B. C.2 D.
4.(2025·河北邯郸·模拟预测)已知复数z满足,则( )
A.2 B. C.1 D.
5.(24-25高一下·山东青岛·期末)在复平面内,复数,,,对应的点,,,在同一个圆周上,则实数( ).
A. B. C.或2 D.或2
6.(24-25高一下·江苏苏州·期末)在复平面内,已知复数和对应的向量分别是和(其中是坐标原点,i为虚数单位),向量对应的复数是,若复数满足,则的可能取值有( )
A.2 B.4 C.6 D.8
7.(24-25高一下·全国·单元测试)在复平面内,若所对应的点位于第二象限,则实数m的值可以是( )
A. B. C.3 D.4
8.(24-25高一下·青海海南·期末)已知复数,则下列结论正确的是( )
A.的实部是
B.的虚部为
C.
D.在复平面内所对应的点位于第四象限
9.(24-25高一下·浙江宁波·期中)已知复数z,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则的虚部为1 D.若,则
10.(2024高一下·全国·专题练习)(多选)已知复数的模等于2,则实数m的值可以为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
11.(2025高三·全国·专题练习)若,则复数在复平面内的点的集合组成的图形是 .
12.(24-25高一下·全国·课后作业)设复数满足,则 ,在复平面内对应的点位于第 象限.
13.(24-25高二下·贵州铜仁·期末)在复平面内,复数对应的点的坐标是,则 .
14.(24-25高一下·上海·期末)若复数满足,则 .
15.(24-25高一下·上海·期末)若,且,则的最小值是 .
16.(24-25高一·全国·课后作业)在复平面上,作出表示下列复数的向量:
,,,.
17.(24-25高一下·陕西咸阳·月考)已知是虚数单位,复数,.
(1)当复数z为纯虚数时,求m的值;
(2)当复数z在复平面内对应的点在第三象限时,求m的取值范围.
18.(24-25高一上·上海·课后作业)求实数m取何值时,复数所对应的点Z分别满足下列条件:
(1)点Z在虚轴上;
(2)点Z在第四象限.
19.(24-25高一下·江苏宿迁·期末)已知,且为纯虚数,其中是虚数单位.
(1)若,求复数;
(2)若在复平面内对应的点在第三象限,求复数的实部的取值范围.
20.(24-25高一上·上海·随堂练习)在复平面内画出符合条件且的复数之对应的点Z的图形.
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第11讲 复数的几何意义(1大知识点+8大典例+变式训练+过关检测)
典型例题一 复数的坐标表示
典型例题二 在各象限内点对应复数的特征
典型例题三 判断复数对应的点所在的象限
典型例题四 根据复数的坐标写出对应的复数
典型例题五 根据复数对应坐标的特点求参数
典型例题六 求复数的模
典型例题七 由复数模求参数
典型例题八 与复数模相关的轨迹(图形)问题
知识点一:复数的几何意义
1、复平面:当用直角坐标平面内的点来表示复数时,称这个直角坐标系为复平面,x轴为实轴,y轴为虚轴.
2、复数的几何意义
(1)任一个复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的点Z(a,b)是一一对应的.
(2)一个复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的向量是一一对应的.
【注意】实轴、虚轴上的点与复数的对应关系
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,
原点对应的有序实数对为(0,0),它所确定的复数是z=0+0i=0,表示的是实数.
3、复数的模
(1)定义:向量的r叫做复数z=a+bi(a,b∈R)的模或绝对值
(2)记法:复数z=a+bi的模记为|z|或|a+bi|.
(3)公式:|z|=|a+bi|=r=(r≥0,r∈R).
【即时训练】
1.(2025·河南安阳·一模)若复数满足,则在复平面内,复数所对应的点组成的图形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复数的几何意义判断在复平面内,复数所对应的点是半径为2的圆,进而求出其周长.
【详解】设,
由,则,
则在复平面内,复数所对应的点组成的图形为以为圆心,为半径的圆,
故复数所对应的点组成的图形的周长为.
故选:D.
2.(24-25高一下·江苏南京·期末)在复平面内,复数所对应的点分别为A,B,C,四边形为平行四边形,则点对应的复数为 .
【答案】
【分析】根据复数的几何意义可得,设,由运算求得点的坐标,得解.
【详解】根据题意,,设,
由,则,解得,
所以点的坐标为,其对应的复数为.
故答案为:.
【典型例题一 复数的坐标表示】
1.(24-25高一下·上海·期中)在复平面上,轴与轴的交点为点,设复数和复数在复平面对应点和,则三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,求出点的坐标,再判断三角形形状并求出面积.
【详解】依题意,,,而,
则,是等腰直角三角形,面积为.
故选:C
2.(24-25高一·上海·课堂例题)设复数、、在复平面上所对应的点分别为A、B、C,求的面积.
【答案】5
【分析】根据复数的几何意义确定的坐标,即可判断三角形形状,从而可求得答案.
【详解】由题意知,
故,
,
则,即为直角三角形,
故的面积为.
1.(24-25高一下·云南昭通·月考)在复平面内,正方形OABC(为原点)中若对应的复数为,则对应的复数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的几何意义得出向量的坐标,由此可得出向量的坐标,进而可得对应的复数.
【详解】正方形,且对应的复数为,
则对应的复数为,
故选:C.
2.(24-25高一下·山东枣庄·期末)若复数在复平面内对应的点在同一个圆上,则正实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据复平面内各点的坐标,结合圆方程的几何求法求解圆心,再根据半径列式求解即可
【详解】由题意,在复平面内对应的点分别为,由圆的性质可得,圆心在的中垂线上,设,则,故,解得,故,圆的半径,故,故正实数的值为
故选:D
3.(2025高三·全国·专题练习)若复数与在复平面上分别对应于点与点,则与一定关于 对称.
【答案】直线
【分析】根据复数的几何意义,求出,,进而得到答案.
【详解】复数对应的坐标,复数对应的坐标,
因为与横纵坐标互换,所以关于直线对称,
故答案为:直线.
4.(2025高三·全国·专题练习)如图所示,以定长线段为一边任作,分别以为腰,为直角顶点向外作等腰直角、等腰直角.求证:的中点为定点.
【答案】证明见解析
【分析】以BC中点为原点,为轴,建立直角坐标系,设,点对应的复数为,用表示出中点坐标即可
【详解】设,以中点为原点,为轴,建立直角坐标系,确定复平面,
则对应的复数为,点对应的复数为,,
由复数乘法的几何意义得:,①
.②
由①+②得.
设的中点为,对应的复数,为定值,所以的中点为定点.
【典型例题二 在各象限内点对应复数的特征】
1.(24-25高三下·贵州黔东南·月考)若复数在复平面内对应的点位于第一象限,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由复数的几何意义计算即可.
【详解】由题意可得.
故选:C
2.(24-25高一下·河北邯郸·期中)已知复数,.
(1)若z是纯虚数,求m的值;
(2)若z在复平面内对应的点在第四象限,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由纯虚数定义直接求得;
(2)由在复平面内对应的点在第四象限建立不等式组即可求得.
【详解】(1)是纯虚数,
,
.
(2)在复平面内对应的点为,,在第四象限,
,
.
即的取值范围为.
1.(2025·全国·模拟预测)已知是虚数单位,复数的共轭复数在复平面中对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】A
【分析】化简复数,求出共轭复数,即可得到答案;
【详解】,
,
对应的点位于第一象限,
故选:A
2.(24-25高三上·重庆沙坪坝·月考)在复平面内,若复数对应的点位于第二象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据复数的几何意义,对应点的横坐标为负,纵坐标为正列出不等式,解出即可.
【详解】在复平面内对应的点在第二象限,
可得解得,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了复数的几何意义,属于基础题.
3.(24-25高一下·山东临沂·期中)若复数(其中为虚数单位),当对应的点在第三象限时,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据对应的点在第三象限,则实部虚部均小于列不等式即可求解.
【详解】由题意得,解得,
故答案为:
4.(24-25高一下·河南濮阳·月考)已知复数在复平面内对应的点位于第三象限,,且的虚部是实部的2倍.
(1)求;
(2)若复数使得为纯虚数,则在复平面内对应的点的集合是什么图形?
【答案】(1)
(2)直线去掉点
【分析】(1)利用已知条件,设出复数,通过模长公式及所对点所在位置求出即可复数;
(2)把(1)中所求复数代入,利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数的几何意义得出在复平面内对应的点的集合构成图形即可.
【详解】(1)因为的虚部是实部的2倍,
所以设,
又,即,
所以,
因为复数在复平面内对应的点位于第三象限,
所以,即,
所以;
(2)设复数,
因为为纯虚数,
所以,
当时,解得,
所以等价于且,
所以复数在复平面内的图象为去掉一个点的直线.
【典型例题三 判断复数对应的点所在的象限】
1.(24-25高一下·上海徐汇·期末)复平面上,以原点为起点,平行于虚轴的非零向量所对应的复数一定是( )
A.正数 B.负数 C.实部不为零的虚数 D.纯虚数
【答案】D
【分析】根据向量的坐标写出对应复数,然后判断即可.
【详解】由题意可设,
所以对应复数为,此复数为纯虚数,
故选:D.
2.(24-25高一下·山西阳泉·期中)已知复数,其中.
(1)若,求的值;
(2)若对应的点在第一象限,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)复数表示实数,只须,求解即可;
(2)复数对应的点在第一象限,只须,解不等式组即可.
【详解】(1)由,可得,解得或;
(2)由对应的点在第一象限,可得,
解得且,
所以的取值范围为.
1.(24-25高一下·全国·课后作业)在复平面内,复数对应的点在虚轴上,则的值为( )
A.或 B. C.且 D.或
【答案】A
【分析】根据复数的几何意义,构造方程得解.
【详解】∵复数对应的点在虚轴上,∴,∴或.
故选:A.
2.(2025·安徽马鞍山·一模)已知i为虚数单位,m∈R,若复数(2-i)(m+i)在复平面内对应的点位于实轴上,则复数的虚部为( )
A.1 B.i C. D.
【答案】A
【分析】根据复数的运算以及复数的几何意义,求出m的值结合复数虚部的定义进行求解即可.
【详解】(2-i)(m+i)=2m+1+(2-m)i,
若复数在复平面内对应的点位于实轴上,
则2-m=0得m=2,
复数,
即复数的虚部是1,
故选A.
【点睛】本题主要考查复数的计算,结合复数的几何意义是解决本题的关键.
3.(24-25高二下·上海·课后作业)已知复数所对应的向量为,把依逆时针旋转得到一个新向量为.若对应一个纯虚数,当取最小正角时,这个纯虚数是 .
【答案】
【分析】确定复数对应点在第一象限,旋转后在轴的正半轴上,计算复数模得到答案.
【详解】,对应的点为在第一象限,
逆时针旋转最小正角时,对应的点在轴的正半轴上,,故纯虚数为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了复数对应的点,复数的旋转,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.
4.(24-25高二上·广东东莞·月考)已知复数在复平面上对应的点为Z,
(1)求点Z在实轴上时,实数m的取值;
(2)求点Z在虚轴上时,实数m的取值;
(3)求点Z在第一象限时,实数m的取值范围.
【答案】(1)或;
(2)或;
(3)或.
【分析】(1)由实轴上点对应的复数虚部为0求解;
(2)由虚轴上的点对应的实部为0求解;
(3)根据第一象限中点的坐标对应实部、虚部正负列不等式组求解.
【详解】(1)因为点Z在实轴上,所以虚部,
解得或.
(2)点Z在虚轴上时,复数的实部为0,
所以,解得或.
(3)点Z在第一象限,复数的实部与虚部都大于0,
即,解得或.
【典型例题四 根据复数的坐标写出对应的复数】
1.(24-25高一下·江西上饶·期末)若,则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】C
【分析】根据复数的意义可得出复数在复平面内对应的点坐标.
【详解】由题意可知,复数在复平面内对应的点为,位于第三象限.
故选:C
2.(24-25高一·全国·课后作业)证明:对一切实数,复数所对应的点不可能位于第四象限.
【答案】证明见解析
【分析】首先表示出复数所对应的点的坐标,假设位于第四象限,则,解不等式组,得到不等式组无解,即可得证;
【详解】证明:因为为实数,则复数在复平面内所对应的点的坐标为,假设其位于第四象限,则,
解,即,解得或
解,即,解得,
显然此不等式组无解,因此对一切实数,该复数所对应的点不可能位于第四象限;
1.(24-25高一下·全国·单元测试)欧拉公式(i为虚数单位)将指数函数的定义域扩大到复数集,建立了三角函数和指数函数的关系.当时, .根据欧拉公式可知,对应的点在复平面内位于( )
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】根据题意带入然后分析实部虚部的正负,判断所在象限即可;
【详解】解析:因为,所以
,所以,
故对应的点在复平面中位于第三象限.
故选:C.
2.(24-25高三上·全国·月考)已知为实数,当变化时,在复平面内对应的点不可能在( )
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】由题知复数对应的点坐标为,在直线上,根据直线不过第四象限即可得答案.
【详解】设,
又,所以,,得,
所以复数在复平面内对应的点在直线上.
又直线不经过第四象限,
所以复数对应的点不可能在第四象限.
故选:D
【点睛】本题考查复数的几何意义,是基础题.解题的关键在于根据复数对应的点坐标为得其在直线上,进而求解.
3.(24-25高一·全国·随堂练习)当时,复数在复平面内的对应点位于第 象限.
【答案】四
【分析】根据复数对应的点的坐标的符号,即可求解.
【详解】由复数在复平面内对应的点,
因为,可得,
所以点位于第四象限.
故答案为:四.
4.(24-25高一下·山西太原·期中)已知复数,且为纯虚数.
(1)求实数的值;
(2)设复数,且复数对应的点在第二象限,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求得的共轭复数,代入中,化简求得对应的实部与虚部,再由纯虚数的定义即可求得实数的值;
(2)将代入中化简,求得复数的标准形式,及对应的点,再由第二象限点的特点,即可求得实数的取值范围.
【详解】(1)因为,
,
又为纯虚数,
,
解得.
(2),
因为复数所对应的点在第二象限,
所以,
解得,
所以的取值范围是.
【典型例题五 根据复数对应坐标的特点求参数】
1.(24-25高一下·湖南永州·期中)在复平面内,复数对应的点与复数对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的几何意义及对称性求解即可.
【详解】由题意知对应的点为,
对应的点为,.
故选:C.
2.(2025高一·全国·专题练习)如图所示,平行四边形OABC的顶点O,A,C对应的复数分别为0,3+2i,-2+4i.求:
(1)对应的复数;
(2)对应的复数;
(3)对应的复数及的长度.
【答案】(1)-3-2i
(2)5-2i
(3)
【分析】(1)根据平面向量坐标表示公式,结合复数在复平面的特征进行求解即可;
(2)根据平面向量减法的运算性质,结合复数在复平面的特征进行求解即可;
(3)根据平面加法的运算性质,结合平行四边形的性质、平面向量模的公式、复数在复平面的特征进行求解即可.
【详解】(1)因为,
所以对应的复数为32i.
(2)因为,
所以对应的复数为(3+2i) (2+4i)=52i.
(3)因为,
所以对应的复数为(3+2i)+(2+4i)=1+6i.
所以
1.(2025·江西南昌·三模)已知在复平面内对应的点在第二象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据在复平面内对应的点在第二象限,列出不等式,求解即可得到结果.
【详解】因为在复平面内对应的点在第二象限,
所以,解得
故选:D.
2.(2025·甘肃·一模)若复数在复平面内对应的点位于第二象限,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的几何意义,结合题意,列出不等式,求解即可.
【详解】复数在复平面内对应的点为,若其在第二象限,
则,解得.
故选:C.
3.(24-25高一下·青海西宁·期中)若复数(其中为虚数单位),当对应的点在第三象限时,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据对应的点在第三象限,则实部虚部均小于列不等式即可求解.
【详解】由题意得,解得,
则实数的取值范围为
故答案为:.
4.(24-25高一下·江苏苏州·期中)已知复数(其中是虚数单位,).
(1)若在复平面内表示的点在第三象限的角平分线上,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意可得,解之即可得解;
(2)根据,可得,消去,再结合三角函数的性质即可得解.
【详解】(1)若在复平面内表示的点在第三象限的角平分线上,
则,解得;
(2)若,
则,
由②得③,
将①③相加得,
故,
因为,
则当时,,当时,,
所以的取值范围为.
【典型例题六 求复数的模】
1.(25-26高三上·湖南衡阳·月考)已知复数满足,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】根据模长的性质即可求解.
【详解】由于,故,
故选:C
2.(24-25高一下·陕西咸阳·期中)设复数,m为实数.
(1)当m为何值时,z是纯虚数;
(2)若,求的值;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据纯虚数的定义,实部为且虚部不为来确定的值;
(2)先将代入,再根据复数模的计算公式求出.
【详解】(1)已知是纯虚数,根据纯虚数的定义可得.
解方程,得或.
解不等式,得且.
综合以上两个条件,可得.
(2)将代入,可得:
.
根据复数模的计算公式可得:.
1.(2025·云南·模拟预测)在复平面内,复数与复数对应的点关于实轴对称,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【分析】首先根据复平面内关于实轴对称的点的坐标特征求出复数,然后再根据复数模的计算公式求出.
【详解】,其在复平面内对应的点为.
因为复数与复数对应的点关于实轴对称,在平面直角坐标系中,关于实轴对称的点横坐标不变,纵坐标互为相反数.所以对应的点为,那么复数.
由,其中,,将其代入模的计算公式可得:
.
故选:B.
2.(24-25高一下·山东临沂·期中)著名数学家棣莫弗出生于法国,他提出了公式,其中.设复数,若正整数满足,则最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用题设定义得,进而可得,结合条件,即可求解.
【详解】因为,则,
又,所以,
由,得到,又,且,
则,所以,
故选:D.
3.(25-26高二上·上海嘉定·月考)已知复数,则复数的模 .
【答案】
【分析】直接根据复数模的计算公式求解.
【详解】,
故答案为:.
4.(24-25高一下·全国·单元测试)已知复数,且为常数,试求的最小值的表达式.
【答案】
【分析】
求得,再令令,结合二次函数的性质窃诘即可,注意的范围.
【详解】
,
令,则,
因为,当且仅当,即时,取等号,
故,
所以,
当,即时,,
所以,
当,即时,,
所以,
综上所述:.
【典型例题七 由复数模求参数】
1.(2025·河南鹤壁·二模)已知复数,,则实数a的值为( )
A.-4 B.2
C.3 D.-4或2
【答案】D
【分析】利用复数的运算即可求得结果.
【详解】,或.
故选:D.
2.(24-25高一下·福建漳州·期中)已知复数满足,的实部大于,的虚部为,的共轭复数为.
(1)求复数;
(2)设复数,,在复平面上对应的点分别为,,,求的值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)设,根据复数的运算结合复数的概念列出方程组,求出复数;
(2)由得出,,的坐标,再由向量的坐标运算得出答案.
【详解】(1)设,则
由题意知,解得
即
(2)由(1)可知,则
,
即
1.(25-26高三上·广东·月考)已知复数,其中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用复数的模计算公式解得答案.
【详解】因为,所以,化简得,
解得.
故选:B.
2.(24-25高一下·湖北·月考)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
3.(2025·全国·模拟预测)请写出一个同时满足①;②的复数z,z= .
【答案】
【分析】设,根据模长公式得出,进而得出.
【详解】设,由条件①可以得到,两边平方化简可得,故,;
故答案为:
4.(24-25高一下·海南海口·期中)已知复数.
(1)若,求的值;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由复数模长的计算可得;
(2)由复数相等列出方程,得到的表达式,结合换元法,由二次函数的值域,即可得到结果.
【详解】(1)若,则,即,
解得.
(2)由两个复数相等可得,
即,
化简可得,其中,
当时,取得最小值,,
当时,取得最大值,,
所以的取值范围是.
【典型例题八 与复数模相关的轨迹(图形)问题】
1.(2025·河北衡水·模拟预测)已知复数满足,则的最大值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】根据模长关系求出复数在复平面内对应点的轨迹,根据轨迹判断复数模长的最大值,求出结果.
【详解】设,则,
可得,即,复数在复平面内对应点在以为圆心,以1为半径的圆上,
由可知圆上的点到原点最长距离,是当时的距离,此时.
故选:D.
2.(24-25高一下·全国·课堂例题)已知,指出下列等式所表示的几何图形.
(1);
(2).
【答案】(1)表示以对应的点为圆心,1为半径的圆.
(2)表示以点,为端点的线段的垂直平分线.
【分析】根据复数模的几何意义,即可求解.
【详解】(1),
则复数对应的点的轨迹是以为圆心,1为半径的圆;
(2)的几何意义表示以复数对应的点与之间的距离,
的几何意义表示以复数对应的点与之间的距离,
所以表示以点,为端点的线段的垂直平分线.
1.(25-26高三上·江西吉安·月考)已知复数满足,则不可能为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】根据复数模的几何意义求解判断.
【详解】因为,所以复数在复平面内对应的点的轨迹是以点为圆心,1为半径的圆,
故的范围为.
故选:D.
2.(2025·湖北黄冈·一模)已知,且,为虚数单位,则的最大值是( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】根据复数模的几何意义,利用点与圆上点的距离的最大值去求的最大值即可.
【详解】表示以为圆心,为半径的圆,
则圆心C到点的距离,
则的最大值为.
故选:A
3.(24-25高一下·辽宁沈阳·月考)已知复数z满足,则的最大值是 .
【答案】
【分析】根据复数模的几何意义,将问题化为求点与点的距离,即可得.
【详解】由的几何意义知,对应点在以点与点为端点的线段上,
由的几何意义知,对应点到点的距离,
所以所求最大值为点与点的距离,由勾股定理得.
故答案为:
4.(24-25高一下·全国·课堂例题)已知复数满足,求的最小值.
【答案】最小值为4.
【分析】方法一,设复数的代数形式,利用模的代数运算公式,利用的取值范围,求模的最小值;
方法二,利用复数模的几何意义,转化为圆外的点与圆上点的距离问题.
【详解】方法一 设,则,
即..
.
由,得.
,.
.
当时,取得最小值,最小值为4.
方法二 由复数及其模的几何意义知,
满足,即的复数所对应的点的轨迹是以为圆心,半径的圆,
而的几何意义是:复数对应的点与点的距离.
由圆的知识可知的最小值为.
又,所以的最小值为.
1.(24-25高一下·江苏连云港·期中)已知为虚数单位,如果复数满足,那么的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【分析】直接利用复数模的几何意义求出点的轨迹.然后作图求解即可.
【详解】设在复平面内对应的点分别为,
因, 且,则复数对应的点的轨迹为线段,如图所示.
故的最小值问题可理解为:动点在线段上移动,求的最小值,
故只需作,交线段于点,则即为所求的最小值1,故的最小值是1.
故选:A.
2.(2024·宁夏·二模)已知复数满足,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】D
【分析】设出复数的代数形式,利用复数模的意义列出方程即可判断得解.
【详解】令,
因为,所以,
即点在以为圆心,1为半径的圆上,该圆在第四象限内,
所以在复平面内对应的点位于第四象限,
故选:D
3.(2024·青海·一模)已知复数,且,若z在复平面内对应的点位于第二象限,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】先根据求出或,再结合z在复平面内对应的点位于第二象限排除即可.
【详解】由题意,得,得或,
因z在复平面内对应的点位于第二象限,所以,故,故,
故选:A
4.(2025·河北邯郸·模拟预测)已知复数z满足,则( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】B
【分析】利用求根公式和复数模的公式求解可得.
【详解】由求根公式可得,所以.
故选:B
5.(24-25高一下·山东青岛·期末)在复平面内,复数,,,对应的点,,,在同一个圆周上,则实数( ).
A. B. C.或2 D.或2
【答案】D
【分析】由题意得点,,,在以原点为圆心、半径为的圆上,进一步列方程即可求解.
【详解】在复平面内与题中所给四个复数对应的点依次为,
得到对应的以原点为始点的向量依次为,
则,
可得,同理可得,
因为复数,,,对应的点,,,在同一个圆周上,
所以这些点都在以原点为圆心、半径为的圆上,
所以,解得.
故选:D.
6.(24-25高一下·江苏苏州·期末)在复平面内,已知复数和对应的向量分别是和(其中是坐标原点,i为虚数单位),向量对应的复数是,若复数满足,则的可能取值有( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】BC
【分析】利用复数的坐标表示结合复数不等式计算可得.
【详解】由题意可得,
所以复数在复平面内对应点的坐标为,而,
所以.
故选:BC.
7.(24-25高一下·全国·单元测试)在复平面内,若所对应的点位于第二象限,则实数m的值可以是( )
A. B. C.3 D.4
【答案】AB
【分析】先把复数整理成,根据复数对应的点位于第二象限列式,求出实数的取值范围,再逐一验证即可.
【详解】整理得,对应的点位于第二象限,
则,解得.
故选:AB
8.(24-25高一下·青海海南·期末)已知复数,则下列结论正确的是( )
A.的实部是
B.的虚部为
C.
D.在复平面内所对应的点位于第四象限
【答案】BD
【分析】复数的乘法运算可得,从而可求其实部与虚部,可对A、B判断;可求其模对C判断;利用复数的几何意义可对D判断;
【详解】由题意可得,
A、B:的实部为7,虚部为,故A错误、B正确;
C:,故C错误;
D:在复平面内所对应的点的坐标为,位于第四象限,故D正确.
故选:BD.
9.(24-25高一下·浙江宁波·期中)已知复数z,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则的虚部为1 D.若,则
【答案】BCD
【分析】举例说明判断A;求出模判断B;求出虚部判断C;利用复数的几何意义判断D.
【详解】对于A,当时,,A错误;
对于B,由,得,B正确;
对于C,设,由,得,的虚部为1,C正确;
对于D,表示复平面内对应点的轨迹是以原点为圆心,1为半径的圆,
是点与点的距离,而,所以,即,D正确.
故选:BCD
10.(2024高一下·全国·专题练习)(多选)已知复数的模等于2,则实数m的值可以为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】AC
【分析】运用复数的模长公式直接求解
【详解】依题意可得,
解得m=1或m=3.
故选:AC
11.(2025高三·全国·专题练习)若,则复数在复平面内的点的集合组成的图形是 .
【答案】直线
【分析】在复平面对应的点为,结合横纵坐标相等,得到复数在复平面内的点的集合组成的图形是直线.
【详解】因为,在复平面对应的点为,
因为点横纵坐标相等,所以复数在复平面内的点的集合组成的图形是直线,
故答案为:直线
12.(24-25高一下·全国·课后作业)设复数满足,则 ,在复平面内对应的点位于第 象限.
【答案】 一
【分析】设出复数的代数形式,利用复数相等建立方程求得,进而求出其所在象限.
【详解】设,则,依题意,,
因此,解得,
所以在复平面内对应的点位于第一象限.
故答案为:;一
13.(24-25高二下·贵州铜仁·期末)在复平面内,复数对应的点的坐标是,则 .
【答案】
【分析】根据复数的几何意义求解复数的模长.
【详解】因为复数对应的点的坐标是,
所以
故答案为:.
14.(24-25高一下·上海·期末)若复数满足,则 .
【答案】或
【分析】首先设复数,再代入复数模的运算公式,即可求解.
【详解】设,,则,,
即,则,得,
即,解得:或,
所以或.
故答案为:0或
15.(24-25高一下·上海·期末)若,且,则的最小值是 .
【答案】/
【分析】根据复数模的几何意义,数形结合,可求解.
【详解】因为,所以复数对应的点的轨迹是以原点为圆心,2为半径的圆.
表示点到点的距离.
如图:
可知当共线,且在之间时,取得最小值,为.
故答案为:
16.(24-25高一·全国·课后作业)在复平面上,作出表示下列复数的向量:
,,,.
【答案】见解析
【分析】根据复数的几何意义求解即可.
【详解】,,,对应复平面的坐标分别为,其表示的复数的向量分别为:,如下图所示:
17.(24-25高一下·陕西咸阳·月考)已知是虚数单位,复数,.
(1)当复数z为纯虚数时,求m的值;
(2)当复数z在复平面内对应的点在第三象限时,求m的取值范围.
【答案】(1)0
(2)
【分析】(1)根据复数为纯虚数的概念列方程求解即可;
(2)根据复数的几何意义列不等式组求解即可.
【详解】(1)当z为纯虚数时,有,解得.
(2)当z在复平面内对应的点在第三象限时,
有,解得,
所以m的取值范围为.
18.(24-25高一上·上海·课后作业)求实数m取何值时,复数所对应的点Z分别满足下列条件:
(1)点Z在虚轴上;
(2)点Z在第四象限.
【答案】(1)或.
(2)
【分析】(1)利用虚轴上点的性质建立方程,求解参数即可.
(2)利用第四象限上点的性质建立方程,求解参数即可.
【详解】(1)根据题意得,解得或.
(2)根据题意得,解得或,
所以实数的取值范围是.
19.(24-25高一下·江苏宿迁·期末)已知,且为纯虚数,其中是虚数单位.
(1)若,求复数;
(2)若在复平面内对应的点在第三象限,求复数的实部的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)设,先根据题目条件找出的关系,然后根据列方程求解;
(2)先化简复数的形式,然后根据复数的几何意义求解.
【详解】(1)设,则,
由为纯虚数知,,则且,故.
由得,则,故复数或
(2),
由在复平面内对应的点在第三象限知,解得,又,
故复数的实部的取值范围为.
20.(24-25高一上·上海·随堂练习)在复平面内画出符合条件且的复数之对应的点Z的图形.
【答案】答案见解析
【分析】设,根据模长公式结合圆的性质、的范围,确定点Z的图形.
【详解】设,则,
由题意可知,,即①,
其表示以原点O为圆心,以2和4为半径的两圆所夹的圆环,不包括边界.
因为,所以或②
由①②可知,阴影部分即为所求,如图所示:
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