题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
复数条件 |z−z₀|=r 在复平面上就是一个圆:圆心 z₀、半径 r。|z| 是点到原点的距离,最大最小一定落在原点与圆心的连线上,分别是 |z₀|+r 与 |z₀|−r(前提是原点在圆外)。
本篇取 z₀=3+4i、r=1,所有最值与乘积模均按公式现算,不用背结论。
二、逐题精讲
题1
题1 设复数 z 满足 |z−(3+4i)| = 1。求 |z| 的最大值与最小值,并说明取到最值时 z 在哪里。
解析
圆心 z₀=3+4i,|z₀| = √(3²+4²) = 5,半径 r=1,原点在圆外(5 > 1)。
|z|max = 5+1 = 6,|z|min = 5−1 = 4。
取最值点在原点与圆心连线上:最大点 z = z₀ + (r/|z₀|)z₀ = (1+1/5)(3+4i) = 3.6+4.8i,其模 √(3.6²+4.8²) = 6;最小点 (1−1/5)(3+4i) = 2.4+3.2i,模 4。两路回代与几何结论一致。
答案 |z|max=6(点 3.6+4.8i),|z|min=4(点 2.4+3.2i)
采分点 圆心与 |z₀| 2 分;最值公式 2 分;取点坐标 2 分;双路回代 1 分
易错点 把 |z₀| 算成 3+4=7;最值写成 |z₀|±2r;忘记原点在圆外这一前提
题2
题2 设 z₁=1+i、z₂=2−i。用两种方法求 |z₁z₂| 并互验。
解析
法一(模的乘法):|z₁|=√2,|z₂|=√5,故 |z₁z₂| = √2·√5 = √10 = 3.1623。
法二(先乘再取模):z₁z₂ = (1+i)(2−i) = 2 − i + 2i − i² = 3 + i,|3+i| = √(3²+1²) = √10 = 3.1623。
回代核验:两法同为 3.1623;若把 (1+i)(2−i) 误展成 1+3i,会得到 √10 之外的 3.1623,与法一不符即可报警——这正是双路互验的价值。
答案 |z₁z₂| = √10 = 3.1623,两法一致
采分点 模乘法 2 分;展开式 2 分;两法互验 2 分;错误展开报警 1 分
易错点 把 −i² 算成 −1;把 |z₁z₂| 写成 |z₁|+|z₂|;两法结果不比对
三、规律小结与对照表
| 对象 | 几何式 | 结果 | 前提 |
|---|---|---|---|
| 圆 | |z−z₀|=r | 圆心+半径 | — |
| |z|max | |z₀|+r | 6 | 原点在圆外 |
| |z|min | |z₀|−r | 4 | 原点在圆外 |
| 乘积模 | |z₁||z₂| | √10 | 可先乘再取模 |
小结:圆上点到原点的距离沿连心线取极值。|z₀|=5、r=1,得 4 与 6;|z₁z₂| 两法同为 3.1623,闭合。
四、自测清单
- 能说出 |z−z₀|=r 的几何意义
- 能算圆心到原点的距离
- 能沿连心线求 |z| 最大最小
- 能说明原点在圆外的前提
- 能用模乘法求 |z₁z₂|
- 能先乘再取模做双路互验