内容正文:
7.1.2复数的几何意义 知识归纳与试题检测(学生版)
【1】问题式教材知识归纳
1.复平面
建立直角坐标系来表示复数的平面叫做________,x轴叫做__________,y轴叫做________.实轴上的点都表示_______;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
2.复数的几何意义
为方便起见,我们常把复数说成点或说成向量,并且规定,_____的向量表示同一个复数.
3.复数的模
(1)定义:表示复数的向量的_______叫做复数的模或绝对值.
(2)记法:记作_______或_______,即_______,其中.
如果,那么是一个实数,它的模就等于_______(的绝对值).
4.共轭复数
(1)定义:一般地,当两个复数的__________相等,虚部互为__________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_____________
(2)表示方法:复数的共轭复数用表示,即如果,那么 _____________
5.复数的几何意义需注意哪些问题?
【答案】(1)复数的实质是有序实数对.
(2)复平面内的纵坐标轴上的单位长度是1,而不是i.
(3)当时,对任何,是纯虚数,所以纵轴上的点都表示纯虚数(原点除外).
(4)复数中的z,书写时应小写,复平面内点中的Z,书写时应大写.
【2】基于教材的检测题
一、单选题
1.在复平面内,复数z对应的点的坐标是,则z的共轭复数( )
A. B. C. D.
2.在复平面内,复数与对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
3.下列关于复数的说法,正确的是( )
A.复数是最小的纯虚数
B.在复数范围内,模为1的复数共有和四个
C.与是一对共轭复数
D.虚轴上的点都表示纯虚数
4.已知复数在复平面内对应的点在第一象限,且,则( )
A.3 B.4 C.5 D.-4
5.已知复数,则( )
A.1 B. C. D.2
6.已知复数:,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
7.已知复数,设在复平面内对应的向量分别为,则( )
A. B.3 C.5 D.
8.已知复数z满足, 则的最小值为( )
A. B. C.3 D.2
二、多选题
9.(多选)下列命题中,真命题是( )
A.复数的模是非负实数
B.复数等于零的充要条件是它的模等于零
C.两个复数模相等是这两个复数相等的必要条件
D.复数的充要条件是
10.已知复数,则下列说法正确的是( )
A.复数的模的最大值为2
B.若,是纯虚数,则
C.时,复数对应的点在第一象限内
D.复数的模长为定值
11.在复平面内,复数,对应的向量分别为,则下列说法正确的是( )
A.的实部与虚部相等
B.
C.向量对应的复数为
D.若在复平面内对应的点位于第三象限,则的取值范围为
三、填空题
12.在复平面内点A,B,C所对应的复数分别为,,,若,则点D表示的复数是___________.
13.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.
14.已知复数对应的向量为(为坐标原点),与实轴正方向的夹角为,且,则复数______.
四、解答题
15.设复数,对应的点满足下列关系,求的范围或取值.
(1)点在第二象限;
(2)点在直线上.
16.已知复数,求满足下列条件的实数的值:
(1)为实数;
(2)为纯虚数;
(3)在复平面内对应的点位于第三象限.
17.已知复数
(1)若 ,求角θ;
(2)复数对应的向量分别是,若与的夹角为锐角,求θ的取值范围.
18.已知,指出下列等式所表示的几何图形.
(1);
(2).
19.复数z满足,求的取值范围.
试卷第1页,共3页
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7.1.2复数的几何意义 知识归纳与试题检测(详解版)
【1】问题式教材知识归纳
1.复平面
建立直角坐标系来表示复数的平面叫做________,x轴叫做__________,y轴叫做________.实轴上的点都表示_______;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.
【答案】 复平面 实轴 虚轴 实数
2.复数的几何意义
为方便起见,我们常把复数说成点或说成向量,并且规定,_____的向量表示同一个复数.
【答案】相等
3.复数的模
(1)定义:表示复数的向量的_______叫做复数的模或绝对值.
(2)记法:记作_______或_______,即_______,其中.
如果,那么是一个实数,它的模就等于_______(的绝对值).
【答案】 模
4.共轭复数
(1)定义:一般地,当两个复数的__________相等,虚部互为__________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_____________
(2)表示方法:复数的共轭复数用表示,即如果,那么 _____________
【答案】 实部 相反数 共轭虚数
5.复数的几何意义需注意哪些问题?
【答案】(1)复数的实质是有序实数对.
(2)复平面内的纵坐标轴上的单位长度是1,而不是i.
(3)当时,对任何,是纯虚数,所以纵轴上的点都表示纯虚数(原点除外).
(4)复数中的z,书写时应小写,复平面内点中的Z,书写时应大写.
【2】基于教材的检测题
一、单选题
1.在复平面内,复数z对应的点的坐标是,则z的共轭复数( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】复数的坐标表示、共轭复数的概念及计算
【分析】先根据复数几何意义得,再利用共轭复数定义即可得解.
【详解】根据题意,则.
故选:D.
2.在复平面内,复数与对应的点关于实轴对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数的坐标表示
【分析】根据点的对称性得出复数对应点进而得出复数.
【详解】在复平面内,对应的点关于实轴对称点为,则.
故选:B.
3.下列关于复数的说法,正确的是( )
A.复数是最小的纯虚数
B.在复数范围内,模为1的复数共有和四个
C.与是一对共轭复数
D.虚轴上的点都表示纯虚数
【答案】C
【知识点】共轭复数的概念及计算、求复数的模、实轴、虚轴上点对应的复数、复数的基本概念
【分析】
根据复数相关概念一一判定即可.
【详解】虚数不能比大小,故A错误;
对于复数,但凡满足,其模均为1,显然不仅四个,比如时,,故B错误;
由共轭复数的定义可知C正确;
原点也在虚轴上,但不表示纯虚数,故D错误.
故选:C
4.已知复数在复平面内对应的点在第一象限,且,则( )
A.3 B.4 C.5 D.-4
【答案】B
【知识点】由复数模求参数、根据复数对应坐标的特点求参数
【详解】因为,所以,解得.
因为在复平面内对应的点在第一象限,所以.
5.已知复数,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【知识点】求复数的模
【分析】根据复数的模计算公式即可求解.
【详解】因为,
所以,
所以.
故选:B.
6.已知复数:,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】由复数模求参数、判断命题的充分不必要条件
【分析】利用复数模的意义求出范围,再利用充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】依题意,,,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
7.已知复数,设在复平面内对应的向量分别为,则( )
A. B.3 C.5 D.
【答案】B
【知识点】数量积的坐标表示、复数的坐标表示、共轭复数的概念及计算
【分析】根据复数的几何意义求得,根据平面向量数量积坐标运算计算即可.
【详解】复数,则,
所以,
故.
故选:B
8.已知复数z满足, 则的最小值为( )
A. B. C.3 D.2
【答案】B
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】先根据复数z的模的几何意义得到z在复平面上对应的点的轨迹图形,再由在复平面的几何性质即可得到其最小值.
【详解】设复数,因为,可得,即,
所以复数z在复平面上对应的点的轨迹是以原点为圆心,半径的圆.
对于复数,则表示点到点的距离,
因点到原点的距离为,
由图可知,点到点的距离最小值为,也即.
故选:B.
二、多选题
9.(多选)下列命题中,真命题是( )
A.复数的模是非负实数
B.复数等于零的充要条件是它的模等于零
C.两个复数模相等是这两个复数相等的必要条件
D.复数的充要条件是
【答案】ABC
【知识点】求复数的模、复数的基本概念、充要条件的证明、判断命题的真假
【分析】对于A选项根据复数的模的计算公式即可;对于B选项利用复数相等条件即可;对于C选项根据复数的模举反例即可;对于D选项不全为零的两个复数不能比较大小,但任意两个复数的模总能比较大小推断即可.
【详解】对于选项A:任意复数()的模总成立.故A正确;
对于选项B:由复数相等的条件,故B正确;
对于选项C:若,,
若,则有,,所以.反之由,推不出,
反例:如,时,故C正确;
对于选项D:取,满足,但不能比较大小,故D错误.
故选:ABC
10.已知复数,则下列说法正确的是( )
A.复数的模的最大值为2
B.若,是纯虚数,则
C.时,复数对应的点在第一象限内
D.复数的模长为定值
【答案】BCD
【知识点】判断复数对应的点所在的象限、求复数的模、已知复数的类型求参数
【分析】AD选项,利用模长公式得到,A错误,D正确;B选项,根据复数类型得到方程和不等式,求出;C选项,当时,,C正确.
【详解】AD选项,,
故,A错误,D正确;
B选项,且,即且,
又,故,B正确;
C选项,当时,,
故且,复数对应的点在第一象限内,C正确.
故选:BCD
11.在复平面内,复数,对应的向量分别为,则下列说法正确的是( )
A.的实部与虚部相等
B.
C.向量对应的复数为
D.若在复平面内对应的点位于第三象限,则的取值范围为
【答案】BC
【知识点】复数的坐标表示、在各象限内点对应复数的特征、求复数的模、判断复数对应的点所在的象限
【分析】根据复数对应点计算判定C,D,根据复数运算及模长计算可判断选项A,B.
【详解】复数,对应的向量分别为,
则对应的,实部与虚部互为相反数,A选项错误;
,所以,B选项正确;
向量对应的复数为,C选项正确;
若,
在复平面内对应的点位于第三象限,则,则的取值范围为,D选项错误;
故选:BC
三、填空题
12.在复平面内点A,B,C所对应的复数分别为,,,若,则点D表示的复数是___________.
【答案】
【知识点】复数的向量表示、根据复数的坐标写出对应的复数、复数的坐标表示
【分析】根据给定条件,利用复数的几何意义,结合相等向量的意义求解.
【详解】由点A,B,C对应的复数分别为,,,得,则,
设,则,由,
得,则,解得,
所以点D表示的复数为.
故答案为:
13.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
【知识点】复数的坐标表示
【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.
14.已知复数对应的向量为(为坐标原点),与实轴正方向的夹角为,且,则复数______.
【答案】或
【知识点】复数的向量表示
【分析】设点的坐标为,根据三角函数的定义求出、的值,即可得出复数的值.
【详解】如图,设点的坐标为.
因为,,
根据三角函数的定义可知或,
即点的坐标为或,所以或.
故答案为:或.
四、解答题
15.设复数,对应的点满足下列关系,求的范围或取值.
(1)点在第二象限;
(2)点在直线上.
【答案】(1)
(2)或
【知识点】在各象限内点对应复数的特征、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】(1)根据复数对应的点坐标在第二象限解不等式可得结果;
(2)由点在直线上解方程,可得或.
【详解】(1)复数对应的点坐标为,
如满足点在第二象限,则须有
解得.
(2)如点在上,
则有,即或.
16.已知复数,求满足下列条件的实数的值:
(1)为实数;
(2)为纯虚数;
(3)在复平面内对应的点位于第三象限.
【答案】(1)或
(2)
(3)
【知识点】根据复数对应坐标的特点求参数、已知复数的类型求参数
【分析】根据复数的概念以及几何意义,建立方程与不等式,可得答案.
【详解】(1)由题意,得,解得或.
(2)由题意,得解得.
(3)由,解得,所以.
17.已知复数
(1)若 ,求角θ;
(2)复数对应的向量分别是,若与的夹角为锐角,求θ的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】复数的向量表示、共轭复数的概念及计算、复数的相等
【分析】(1)根据共轭复数及复数相等的概念列出方程求解即可;
(2)由复数得出对应的向量,利用向量夹角公式得出不等式求解,注意检验向量共线时即可得解.
【详解】(1)因为 ,
所以,
又,
所以.
(2)由题意,,
若与的夹角为锐角,
则,
因为,所以,
所以,即,
当时,,即,
解得,此时与的夹角为,
综上,θ的取值范围
18.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.
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题
【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.
19.复数z满足,求的取值范围.
【答案】
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】由复数的几何意义得出表示以为圆心,为半径的圆,再由圆的对称性确定的取值范围.
【详解】解: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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试卷第1页,共3页
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