Chuyên đề Về Số Phức - SlideShare

Chuyên đề về số phức•92 likes•179,939 viewsThế Giới Tinh HoaFollow1 of 70Download now

More Related Content

Chuyên đề về số phức

• 1. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 (DÙNG CHO ÔN THI TN – CĐ – ĐH 2011) Gửi tặng: www.Vnmath.com Bỉm sơn. 05.04.2011 www.VNMATH.com 1
• 2. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 CHUYÊN ĐỀ: SỐ PHỨC I. DẠNG ĐẠI SỐ CỦA SỐ PHỨC . 1. Một số phức là một biểu thức có dạng a  bi , trong đó a, b là các số thực và số i thoả mãn i 2  1 . Ký hiệu số phức đó là z và viết z  a  bi (dạng đại số) i được gọi là đơn vị ảo a được gọi là phần thực. Ký hiệu Re  z   a b được gọi là phần ảo của số phức z  a  bi , ký hiệu Im  z   b Tập hợp các số phức ký hiệu là C. Chú ý: - Mỗi số thực a dương đều được xem như là số phức với phần ảo b = 0. - Số phức z  a  bi có a = 0 được gọi là số thuần ảo hay là số ảo. - Số 0 vừa là số thực vừa là số ảo. 2. Hai số phức bằng nhau. Cho z  a  bi và z’  a’  b’i . a  a ' z  z’   b  b ' 3. Biểu diễn hình học của số phức. Mỗi số phức được biểu diễn bởi một điểm M(a;b) trên mặt phẳng toạ độ Oxy. Ngược lại, mỗi điểm M(a;b) biểu diễn một số phức là z  a  bi . 4. Phép cộng và phép trừ các số phức. Cho hai số phức z  a  bi và z’  a’  b’i . Ta định nghĩa:  z  z '  (a  a ')  (b  b ')i   z  z '  (a  a ')  (b  b ')i 5. Phép nhân số phức. Cho hai số phức z  a  bi và z’  a’  b’i . Ta định nghĩa: zz '  aa ' bb ' (ab ' a ' b)i 6. Số phức liên hợp. Cho số phức z  a  bi . Số phức z  a – bi gọi là số phức liên hợp với số phức trên. Vậy z  a  bi  a  bi Chú ý: 1) z  z  z và z gọi là hai số phức liên hợp với nhau. 2) z. z = a2 + b2 - Tính chất của số phức liên hợp: (1): z  z (2): z  z '  z  z ' (3): z.z '  z.z ' (4): z. z = a 2  b 2 ( z  a  bi ) 7. Môđun của số phức. www.VNMATH.com 2
• 3. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 2 z  1  z  z  2  2 x  yi  1  x  yi  x  yi  2  2 x  1  yi  2  2 yi 2 x  0 2  y 2  4  4 y 2  x2  2 x  0    x  1 x  2 Vậy tập hợp các điểm cần tìm là 2 đường thẳng Bài 12: Trên mp phức tìm tập hợp điểm biểu diễn số phức z: 1. z  1 2. z  2 3. z  z  1  2i  3. Giải: Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. Ta có: z  1  x 2  y 2  1  x 2  y 2  1 . Vậy: Tập hợp các điểm M là đường tròn tâm O(0;0) bán kính R = 1. 2. Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. Ta có: z    x 2  y 2  2  x 2  y 2  4 . Vậy: Tập hợp các điểm M là hình tròn tâm O(0;0) bán kính R = 2. 3. Biểu diễn số phức z  x  yi  x, y    bởi điểm M(x; y) trong mặt phẳng tọa độ Oxy, ta có: 2 2 z  z  1  2i  3  1  2  y  1 i  3  12   2 y  2   3   y  1  2  y  1  2 Tập hợp điểm M biểu diễn các số phức z là hai đường thẳng song song với trục hoành y  1  2 . Bài 13: Trên mp phức tìm tập hợp điểm biểu diễn số phức z: 1. z  1  1 2. z  i  1 Giải: Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. 2 2 Ta có: z  1  1  x  yi  1  1   x  1  yi  1   x  1  y 2  1   x  1  y 2  1 . Vậy: Tập hợp các điểm M là đường tròn tâm I(1;0) bán kính R = 1. Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. 2 2 Ta có: z  i  1  x  yi  i  1  x   y  1 i  1  x 2   y  1  1  x 2   y  1  1 . Vậy: Tập hợp các điểm M là đường tròn tâm I(0;1) bán kính R = 1. Bài 14: Xác định tập hợp điểm biểu diễn số phức thỏa điều kiện: 2 1. z 2 là số ảo  2. z 2  z 3. 2 z  i  z  z  2i Giải: 1. Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. 2 z 2   x  yi   x 2  y 2  2 xyi x  y  0  y  x Do z 2 là số ảo  x 2  y 2  0   x  y  x  y   0    x  y  0  y  x Vậy: Tập hợp điểm là hai đường phân giác: y  x, y   x. 2. Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. www.VNMATH.com 23
• 4. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 a a  a  a - Nếu a  (0;2 )  sin > 0  z2 = 2sin (cos( - ) + i sin ( - )) 2 2 2 2 2 2 - Nếu a = 0  không tồn tại số phức dưới dạng lượng giác. Bài : Tìm một acgumen của các số phức sau:   a.  2  2 3.i b. 4 4i c. 1 - 3.i d. cos  i. sin 4 4   e.  sin  i. cos f. (1  i. 3 )(1  i) 8 8 Đs: 2 3   5  a. b. c.  d.  e.  f.  3 4 3 4 8 12 Dạng toán về tính toán: Bài 1: Tìm phần thực và phần ảo của mỗi số phức sau:   5  7 a.  cos  i sin i 1  3i ;  b. 1  i 10 ; c. z 2000  1 biết rằng z  1  1.  3 3 3i  9  z 2000 z 12  3i Bài 2: Chứng minh rằng:   1  i  là số thực    12  3i Đs: Sử dụng công thức Moavrơ :   64  1 i     Bài 3: Tìm phần thực, phần ảo của các số phức sau (1  i)10    7 a. 9 . b.  cos  i sin  i 5 1  i 3 . 3 3    3 i   HD: Sử dụng công thức Moivre. 1 Đáp số: a. Phần thực  , phần ảo bằng 0 16 b. Phần thực 0, phần ảo bằng 128 Bài 5: Áp dụng công thức Moivre để tính 12 o 7 1 3 o a. (cos15  i sin15 ) o 5 b. 2  cos 30  i sin 30 o  16 c. (1  i ) d.   i  2 2  2 2 Bài 6: Hãy tính tổng S  1  z  z 2  z 3  ...z n 1 biết rằng z  cos  i sin n n Bài 7: Thực hiện các phép tính a. 3  cos120o  i sin120o  (cos 45o  i sin 45o ) b. 2  cos18o  i sin18o  (cos 72o  i sin 72o )     cos85  i sin 85 c. 5(cos  i sin )3(cos  i sin ) d. 6 6 4 4 cos 40  i sin 40 www.VNMATH.com 66
• 5. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Ta có 1 – i 2010  1 – i  1  i  i 2  i 3    i 2009  2 3 2009 2 Mà 1  i 2010  2 . Nên 1  i  i  i  ...  i   1 i 1 i b. Đặt z1  a1  b1i; z2  a2  b2 i . a12  b12  a2  b2  1  2 2 Từ giả thiết ta có  2 2 (a1  a2 )  (b1  b2 )  3  Suy ra 2(a1b1  a2 b2 )  1  (a1  a2 ) 2  (b1  b2 ) 2  1  z1  z2  1 Bài 3: Tính giá trị của biểu thức: i 5  i 7  i 9  ...  i 2009 a. P  4 6 7 2010 (i 2  1) i  i  i ...  i b. M  1  (1  i) 2  (1  i )4  ...  (1  i )10 100 c. N  1  i  Giải: 1003 1  i2  a. Ta có i 5  i 7  i 9  ...  i 2009  i 5 1  i 2  i 4  ...  i 2004   i. i 1  i2 i 4  i5  i 6  ...  i 2010  1  i 2  i3  i 4  i 5  i 6 ...  i 2010   1  i 2  i3  1  i 2011 i 1 1   (1  1  i )  i  1  P    i 1 i i 1 2 2 b. M là tổng của 10 số hạng đầu tiên của một cấp số nhân có số hạng đầu tiên u1  1 , công bội q  (1  i )2  2i 1  q10 1  (2i )10 1  210 1025(1  2i) Ta có : M  u1 .  1.    205  410i 1 q 1  2i 1  2i 5 100 50 c. N  1  i   1i  2     ( 2i ) 50 50  ( 2) ( i ) 50  2 50 Bài 4: 1 i a. Cho số phức z  . Tính giá trị của z 2010 . 1 i 2010 2008 2006 b. Chứng minh 3 1  i   4i 1  i   4 1  i  Giải: 1  i (1  i )2 a. Ta có : z   i 1 i 2 nên z 2010  i 2010  i 4502  2  i 4502 .i 2  1.(1)  1 2010 2008 2006 4 2 4 b. Tacó: 3 1  i   4i 1  i   4 1  i   3 1  i   4i 1  i   4  1  i   4  4i 2  4  (đpcm). Bài 5: Tính số phức sau: 16 8 1 i  1 i  15 a. z      b. z  1  i  1 i  1 i  www.VNMATH.com 5
• 6. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Giải: 1  i (1  i)(1  i ) 2i 1i a. Ta có:   i  i 1 i 2 2 1 i 16 8 1 i  1 i  16 8 Vậy      i   i   2 1 i  1 i  b. Ta có: 2 14 7 7 1  i   1  2i – 1  2i  1  i    2i   128.i  128.i 15 14 z  1  i   1  i  1  i   128i 1  i   128  1  i   128 – 128i. Bài 6: Tính: i105  i 23  i 20 – i 34 Giải: Để tính toán bài này, ta chú ý đến định nghĩa đơn vị ảo để từ đó suy ra luỹ thừa của đơn vị ảo như sau: Ta có: i 2  1; i 3  i; i 4  i 3 .i  1; i 5  i; i 6  1 Bằng quy nạp dễ dàng chứng minh được: i 4 n  1; i 4 n 1  i; i 4 n  2  1; i 4 n 3  i; n  N * Vậy i n  1;1; i; i , n  N . n 1  n 1 n Nếu n nguyên âm, i   i       i  . n i Như vậy theo kết quả trên, ta dễ dàng tính được: i105 i 23  i 20 – i 34  i 4.26 1  i 4.53  i 4.5 – i 4.8 2  i – i  1  1  2 Bài 7: 1 a. Tính : 1 3  i 2 2 b. (TN – 2008) Tìm giá trị của biểu thức: P  (1  3i) 2  (1  3i) 2 Giải: 1 3 1 3  i  i 1 2 2 1 3 a. Ta có:   2 2   i 1 3 1 3  1 3  1 2 2  i   i   i 2 2  2 2  2 2  b. P  4 Dạng 2: Số phức và thuộc tính của nó Loại 1: Tìm phần thực và phần ảo Phương pháp: Biến đổi số phức về dạng z  a  bi , suy ra phần thực là a, phần ảo là b Bài 1: Tìm phần thực, phần ảo của các số phức sau www.VNMATH.com 6
• 7. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 (1  i) 2010 a. z  i   2  4i    3  2i  b. z  (1  i)3  (2i)3 c. z  1 i Giải: a. z   0  2  3  1  4  2  i  1  i. Vậy số phức đã cho có phần thực là − 1, phần ảo là − 1. b. Kết quả: 2 + 10i (1  i) 2010 (2i )1005 (1  i ) c. z    21004 i (1  i)  21004  21004 i 1 i 2 Bài 2: a. Tìm phần thực, phần ảo của số phức i   2 – 4i  –  3 – 2i  b. (TN – 2010) Cho hai số phức: z1  1  2i, z2  2  3i . Xác định phần thực và phần ảo của số phức z1  2 z2 . c. (TN – 2010) Cho hai số phức: z1  2  5i, z 2  3  4i . Xác định phần thực và phần ảo của số phức z1 .z 2 .  z 1   i d. Cho số phức z thỏa mãn  z   2 . Tìm số phức liên hợp của z  z Giải: a. Ta có: i   2 – 4i  –  3 – 2i    0  2   1  4  i   3  2i    2 – 3   3  2  i  1 – i Vậy số phức đã cho có phần thực là – 1, phần ảo là – 1. b. Phần thực – 3 ; Phần ảo 8 c. Phần thực 26 ; Phần ảo 7  2 2  1 a  b  1 ab  d. Theo giả thiết  2 2 2 2  2  a  b    2ab  1  41 a 2  b 2  1    2 2  2 2 z   i z   i ...   2 2  2 2  2 2  2 2 z    i z    i  2 2  2 2 Bài 3: Tìm phần thực, phần ảo của số phức 3 3 a.  1  i    2i  2 3 20 b. z  1  1  i   1  i   1  i     1  i  2009 c. 1  i  Giải: a. Ta có: 3 3 2  1  i    1  3  1 i  3  1 i 2  i 3  2  2i 3  2i   23  i 3  8i www.VNMATH.com 7
• 8. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 3 3   1  i    2i   2  10i Vậy số phức đã cho có phần thực là 2, phần ảo là 10. 20 (1  i) 21  1 b. Ta có P  1  (1  i )  ...  (1  i )  i 10 (1  i )21  (1  i) 2  .(1  i)  (2i )10 (1  i )  210 (1  i )   210 (1  i )  1 P i   210  210  1 i  Vậy: phần thực 210 , phần ảo: 210  1 1004 c. Ta có 1  i  2009   1  i  2  (1  i )  (2i)1004 (1  i )  21004 (1  i )  21004  21004 i Vậy phần thực của số phức trên là 21004 và ảo là 21004 2 Bài 4: (ĐH – A 2010) Tìm phần ảo của số phức z, biết z   2i  1  2i  Giải: 2 Ta có: z   2 i  1  2i   1  2 2i 1  2i   1  2i  2 2i  4i 2  5  2i  z  5  2i Phần ảo của số phức z bằng  2. 2 Bài 5: (CD – 2010) Cho số phức z thỏa mãn điều kiện  2  3i  z   4  i  z   1  3i  . Tìm phần thực và phần ảo của z. Giải: Gọi z  a  bi  a  R , b  R   z  a  bi Đẳng thức đã cho trở thành 2  2  3i  a  bi    4  1 a  bi    1  3i   6a  4b  2(a  b)i  8  6i (coi đây là một phươn trình bậc nhất theo i) Đồng nhất theo i hệ số hai vế ta được  6a  4b  8 a  2   2a  2b  6 b  5 Vậy số phức z đã cho có phần thực là 2 , phần ảo là 5 2 Bài 5: (CD – A 2009) Cho số phức z thỏa mãn 1  i   2  i  z  8  i  1  2i  z . Tìm phần thực và phần ảo của z. Giải: 2 Ta có: 1  i   2  i  z  8  i  1  2i  z 2  z 1  i   2  i   1  2i    8  i  z  2i  2  i   1  2i   8  i     8  i  8  i 1  2i  8  15i  2 10  15i z     2  3i 2i  1 5 5 5 Vậy số phức z đã cho có phần thực là 2, phần ảo là -3 n Bài 8: Tìm phần thực của số phức z  1  i  , biết rằng n  N thỏa mãn phương trình www.VNMATH.com 8
• 12. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498  1 2 x  3 y  1  x   10        y  6x  1 y  2   5 Bài 3: Tìm hai số thực x, y thoả mãn: x(3  5i)  y (1  2i) 3  9  14i Giải: Ta có x(3  5i)  y (1  2i )3  x (3  5i )  y (11  2i)  (3 x  11y )  (5 x  2 y)i 3 x  11y  9 Do đó x, y thoả mãn hệ  . 5 x  2 y  14 172 3 Giải hệ ta được x  và y   61 61 Bài 9: Giải phương trình nghiệm phức: z 2  z Giải: 2 2 a 2  b 2  a Đặt z  a  bi (a, b  R) , ta có: z  z  (a  bi)  a  bi   2ab  b  1 3 Giải hệ trên ta tìm được (a; b)  (0;0); (1;0);   ;   2 .  2   1 3 Vậy z  0; z  1; z    i. 2 2 Dạng 3: Tìm số phức z thỏa mãn điều kiện cho trước Bài 1: Tìm số phức z thỏa mãn 2 2 a.  2  3i  z  z  1 b. z  2 z.z  z  8 và z  z  2 Giải: 1 3i  1 1 3 a. Ta có: z (1  3i )  1  z     i 1  3i 10 10 10 2 2 b. z  2 z. z  z  8  4( x 2  y 2 )  8  ( x 2  y 2 )  2 (1) z  z  2  2 x  2  x  1 (2) Từ (1) và (2) tìm được x = 1 ; y = 1 Vậy các số phức cần tìm là 1  i và 1  i 4  z i Bài 2: Tìm số phức z thỏa mãn :   1  z i  Giải: 4  z i  z  i  2   z  i  2  Ta có    1     1    1  0  z i  z  i     z  i     www.VNMATH.com 12
• 13. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 2  z i z i TH 1:   1  0   1  z  0  z i z i 2 2  z i  z i 2  z  i    z  i   TH 2:   1  0    i  0     i     i   0  z  1  z i  z i  z  i    z  i   Vậy có 3 số phức thỏa mãn  z 1  z  i  1 1  Bài 3: Tìm số phức z thỏa mãn hệ   z  3i  1  2   zi  Giải: Cách 1: (Phương pháp đại số) z 1 Giả sử z  x  yi , khi đó  1  z  1  z  i  x  yi  1  x  yi  i z i 2 2   x  1  y 2  x 2   y  1  x  y. z  3i 2 2 Ta lại có:  1  z  3i  z  i  x  yi  3i  x  yi  i  x 2   y – 3   x 2   y  1  zi  y  1  x  1 . Vậy số phức phải tìm là z  1  i Cách 2: (Phương pháp hình học) Nhận xét: z z Với hai số phức z và z '  z '  0  ta luôn có  z' z' Từ (1) z  1  z  i . Gọi A và B là hai điểm biếu diễn các số 1 và i tức là A 1;0  , B  0;1 Từ đó z  1  z  i  MA  MB , ở đây M  M  z  là điểm biểu diễn số phức z Vậy M nằm trên đường trung trực của AB tức là M nằm trên đường thẳng y  x Tương tự  2   z  3i  z  i  MA'  MB ' hay M nằm trên trung trực của A' B ' tức là M nằm trên đường thẳng y  1 Từ (1) và (2) ta có M nằm trên giao của hai đường thẳng trên tức là M 1;;1  z  1  i Bài 4: (ĐH – D 2010) Tìm số phức z thỏa mãn: z  2 và z 2 là số thuần ảo. Giải: Gọi z = a + bi  a  R , b  R  , ta có: z  a 2  b 2 và z 2  a 2  b 2  2abi a 2  b 2  2   a 2  1  a  1  Yêu cầu bài toán tỏa mãn khi và chỉ khi:  2 2  2  a  b  0  b  1 b  1  Vậy các số phức cần tìm là: 1  i; 1 – i;  1  i;  1 – i. Bài 5: (ĐH –B 2009) Tìm số phức z thỏa mãn z   2  i   10 và z.z  25 . Giải: Gọi z = a + bi  a  R , b  R  , www.VNMATH.com 13
• 14. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Ta có: z   2  i    a  2    b  1 i; 2 2 Từ giả thiết ta có: z   2  i   10   a  2    b  1  10 1 và z.z  25  a 2  b 2  25 2 a  3 a  5 Giải hệ (1) và (2) ta được   b  4 b  0 Vậy các số phức cần tìm là: z  3  4i hoặc z  5 Bài 6: Tìm số phức z thỏa mãn: z 2  z  0 Giải: Gọi z = x + yi  x, y  R  , 2   Khi đó z 2  z  0   x  yi   x 2  y 2  0  x 2  y 2  x 2  y 2  2 xyi  0  x  0  x2  y 2  x2  y2  0  2 2 2 2  2 2 2 2 x  y  x  y  0   x  y  x  y  0     x  0  2 xy  0    y  0   y  0   2 2 2 2  x  y  x  y  0   x  0  x  0 x  0  x  0    y  0    x  0, y  0  2   1  y  0  y  0    y  y  0   y 1  y   0     y  1   x  0, y  1       y  0  y  0 y  0   x  0, y  1      y  0   2 x  x  0   x 1  x   0  x  0   x  0, y  0        x  0  do x  1  0     1  x  0   Vậy các số phức cần tìm là: z  0; z  i; z  i Bài 7: Tìm số phức z thoả mãn : z  2  i  2 . Biết phần ảo nhỏ hơn phần thực 3 đơn vị. Giải: Gọi số phức z  a  bi Theo bài ra ta có:  a  2   2  2 2  a  2   b  1 i  2    a  2    b  1  4  b  1   2    b  a  3  b  a  2   a  2   2   b  1   2   Vậy số phức cần tìm là: z  2  2  1  2 i ; z  2  2  1  2 i   Bài 8: Tìm số phức z thỏa mãn  z  1  z  2i  là số thực và z 1  5 . Giải: www.VNMATH.com 14
• 15. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Đặt z  a  bi (a,b là số thực) Ta có  z  1  z  2i   a 2  b 2  a  2b   2a  b  2  i là số thực  2a  b  2  0 1 2 z 1  5   a  1  b 2  5  2  Từ (1) và (2) ta có  a; b    0; 2  ;  2; 2  Vậy z  2i; z  2  2i Bài 9:   a. Tìm số phức z để cho: z. z  3 z  z  4  3i . b. (ĐH – D 2009) Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tìm tập hợp điểm biểu diễn các số phức z thỏa mãn điều kiện z –  3 – 4i   2  Giải: Gọi số phức z  x  yi ( x , y  R ) Ta có   z.z  3 z  z  4  3i   x  yi  x  yi   3  x  yi    x  yi    4  3i    x 2  y 2  3  2 yi   4  3i  x 2  y 2  6 yi  4  3i  1 2 x  y  4 2 y   2    6 y  3  x   15   2 15 1 15 1 Vậy: z   i; z    i 2 2 2 2 b. Giả sử M  a; b  biểu thị số phức z  x  yi ( x , y  R ) Theo giả thiết ta có z –  3 – 4i   x – 3   y  4  i 2 2 Vậy  z –  3 – 4i   2  ( x  3)2  ( y  4) 2  2   x – 3   y  4   4 Do đó tập hợp điểm M biểu diễn các số phức z trong mp Oxy là đường tròn tâm I  3; 4  và bán kính R = 2.   2 z  i  z  z  2i Bài 10: Tìm số phức z thỏa mãn:  2 2  z  (z)  4  Giải: Gọi số phức z  x  yi ( x , y  R ) 2 x  ( y  1)i  (2 y  2)i  2 x   y  1 i  2  y  1 i  Hệ     4 xyi  4   4 xyi  4  www.VNMATH.com 15
• 16. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498  x2 y  4  0  2 2 2  x   3 4 2 x   y  1  2  y  1  1    y   1   xyi  1   x y  3  1  4  y   x 1 Vậy số phức cần tìm là : z   3 4  3 i 4 Bài 11: (ĐH – B 2010) Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tìm tập hợp điểm biểu diễn các số phức z thỏa mãn z  i  1  i  z Giải: Giả sử z  a  bi  a, b  R  . Suy ra : z  i  a  (b  1)i và 1  i  z  1  i  a  bi    a – b    a  b  i Theo giả thiết z  i  (1  i ) z  a   b  1 i   a  b    a  b  i  a 2  (b  1)2  (a  b)2  (a  b)2 2  a 2   b 2 – 2b  1  2  a 2  b 2   a 2  b 2  2b – 1  0  a 2   b  1  2 Vậy tạp hợp các điểm M biểu diễn các số phức z là đường tròn I  0; 1 và bán kính R  2 3 Bài 12: Trong các số phức z thoả mãn điều kiện z  2  3i  . Tìm số phức z có modul nhỏ nhất. 2 Giải: Giả sử z  x  yi , khi đó: 3 3 2 2 9 z – 2  3i    x  2    y  3 i    x  2    y  3  . 2 2 4 3 Tập hợp điểm M thoả mãn điều kiện đã cho là đường tròn  C  tâm I  2; 3 và bán kính R  2 Môđun của z ( z ) đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi M thuộc đường tròn  C  và gần O nhất  M trùng với M1 là giao của đường thẳng OI với đường tròn  C  . Ta có: OI  4  9  13 Kẻ M1H  Ox. Theo định lý Talet ta có: 3 M 1 H OM1 13    2 3 OI 13 9 6 13  9  13M 1 H  3 13   2 2 6 13  9 78  9 13  M1 H   2 13 26 www.VNMATH.com 16
• 17. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 3 13  Lại có: OH  2  OH  26  3 13 2 13 13 26  3 13 78  9 13 Vậy số phức cần tìm là: z   13 26 Bài 13: Trong các số phức z thỏa mãn điều kiện z  1  2i  2 , tìm số phức z có modun nhỏ nhất. Giải: Gọi z = x + yi, M(x ; y ) là điểm biểu diễn số phức z Ta có 2 2 z  1  2i  2   x  1   y  2  4 2 2 Vậy tập hợp điểm M là đường tròn (C) :  x  1   y  2   4 có tâm (1;2) Đường thẳng OI có phương trình y  2x Số phức z thỏa mãn điều kiện và có môdun nhỏ nhất khi và chỉ khi điểm biểu diễn số phức đó thuộc đường tròn (C) và gần gốc tọa độ O nhất, điểm đó chỉ là một trong hai giao điểm của đường thẳng OI với (C), khi đó tọa độ của nó thỏa mãn hệ  2  y  2x x  1 5  Chọn  2 2   x  1   y  2   4   2 x  1 5  2 4  2   4  Với x  1  y  2 nên số phức z   1    2  i 5 5  5  5 Cách 2: Gọi z = x + yi, M(x ; y ) là điểm biểu diễn số phức z 2 2 Ta có z  1  2i  2   x  1   y  2  4 2 2 Vậy tập hợp điểm M là đường tròn (C) :  x  1   y  2   4 có tâm I 1; 2  và R  2  x  1  2 sin t Chuyển đường tròn về dạng tham số đặt   M 1  2 sin t ; 2  2 cos t   2  2 cos t y  Modun của số phức z chính là độ dài của OM 2 2 2 Ta có z  OM 2  1  2sin t    2  2cos t   9  4  sin t  2cos t  Mặt khác theo BĐT Bunhiacopxki ta có  sin t  2cos t   12  22  sin 2 t  cos 2 t   5   5  sin t  2 cos t  5  9  4 5  z  9  4 5 1 2 Vậy z min  9  4 5  sin t  2cos t   5  sin t   , cos t   5 5 2 4  2   4   x 1 ,y  2  z  1    2  i 5 5  5  5 Chú ý: Nếu yêu cầu tìm www.VNMATH.com 17
• 18. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 1 2 z max  9  4 5  sin t  2cos t  5  sin t  , cos t  5 5 2 4  2   4   x 1 ,y  2  z  1    2  i 5 5  5  5 z  1  5i Bài 14: Tìm số phức z có môđun nhỏ nhất thỏa mãn:  2 z 3i Giải: Gọi z  a  bi (a,b thuộc R)  z  a  bi z  1  5i a  bi  1  5i  a  1   b  5  i Ta có   z 3i a  bi  3  i  a  3   b  1 i Theo giả thiết 2 2 z  1  5i  a  1  b  5   2 z 3i  a  3 2   b  1 2 2 2  a  1  b  5   2  a 2  b 2  10a  14b  6  0 * 2 2  a  3   b  1  * là phương trình của đường tròn trong mặt phẳng phức Nên số phức có môđun nhỏ nhất phần thực và phần ảo là nghiệm của đường tròn  * và đường thẳng IO với I  5; 7  là tâm của đường tròn Gọi I là tâm của mặt cầu (S). I  d  I 1  3t; 1  t ; t  , R  IA  11t 2  2t  1  34  2 370 a  5t t  37 IO :   Phương trình 37t 2  74t  3  0   b  7t  37  2 370 t   37 Khi đó ta được 34  2 370 34  2 370 37  2 370 37  2 370 z  5 7 , z  5 7  loai  37 37 37 37 34  2 370 34  2 370 Vậy số phức cần tìm là z  5 7 37 37 Bài 15: Trong số các số phức thỏa mãn điều kiện z  2  4i  z  2i . Tìm số phức z có modun nhỏ nhất Giải: Giả sử số phức z  x  yi ( x , y  R ) Theo giả thiết ta có z  2  4i  z  2i   x  2    y  4  i  x   y  2  2 2 2   x  2   y  4   x2   y  2   x  y  4  0  y   x  4 www.VNMATH.com 18
• 19. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Do đó tập hợp điểm M biểu diễn các số phức z là đường thẳng y   x  4 2 2 Mặt khác ta có z  x 2  y 2  x 2    x  4   2 x 2  8 x  16  2  x  2   8  2 2 z min  2 2  x  2  y  2  z  2  2i Nhận xét: Qua các bài ta thấy để tìm ta có thể dùng hình học, bất đẳng thức hoặc tam thức bậc hai như bài toán sau đây 1 m Bài 16: Xét số phức z thỏa mãn z  m  R 1  m  m  2i  1 a. Tìm m để z. z  2 1 b. Tìm m để z  i  4 c. Tìm số phức z có modun lớn nhất HD: 1 1 a. m  1 b.  m 15 15 m2  1 1 c. Ta có z    1  z max  1  m  0  z  i m 2  1 m2  1 Dạng 4: Tìm tập hợp các điểm biểu diễn số phức thỏa mãn điều kiện cho trước Phương pháp: Loại 1: Số phức z thỏa mãn về độ dài (modun), khi đó ta sử dụng công thức z  a 2  b 2 Loại 2: Số phức z là số thực (thực âm hoặc thực dương). Khi đó ta sử dụng kết quả a. Để z là số thực điều kiện là b  0 a  0 b. Để z là số thực âm điều kiện là  b  0 a  0 c. Để z là số thực dương điều kiện là  b  0 d. Để z là số ảo điều kiện là a  0 Bài 1: Tìm tập hợp các điểm biểu diễn trong mặt phẳng phức các số phức z thoả mãn: z i a. z  z  3  4i b. 1 zi Giải: 2 2 a. Đặt z  x  yi ( x, y  R) , ta có z  z  3  4i  x2  y 2   x  3  4  y  x 2  y 2  ( x  3)2  (4  y ) 2  x 2  y 2  x 2  6 x  9  16  8 y  y 2  6 x  8 y  25 Vậy tập hợp các điểm cần tìm là đường thẳng có phương trình 6 x  8 y  25 . www.VNMATH.com 19
• 20. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 z i b. Đặt z  x  yi ( x, y  R) , ta có  1  z  i  z  i  x  ( y  1)i  x  ( y  1)i zi  x 2  ( y  1)2  x 2  ( y  1)2  y  0 . Vậy tập hợp các điểm cần tìm là trục thực Ox Bài 2: Tìm tập hợp các điểm biểu diễn trong mặt phẳng phức số phức   (1  i 3) z  2 biết rằng số phức z thoả mãn: z  1  2 . Giải: Đặt z  a  bi (a, b  R) và   x  yi ( x, y  R) Ta có z  1  2  (a  1) 2  b 2  4 (1) x  a  b 3  2  x  3  a 1 b 3  Từ   (1  i 3) z  2  x  yi  (1  i 3)(a  bi )  2     y  3a  b   y  3  3(a  1)  b  Từ đó ( x  3) 2  ( y  3)2  4 (a  1) 2  b 2   16 (do (1)).   Vậy tập hợp các điểm cần tìm là hình tròn ( x  3) 2  ( y  3) 2  16 , tâm I (3; 3) , bán kính R  4. Bài 3: Giả sử M là điểm trên mặt phẳng tọa độ biểu diễn số phức z. Tìm tập hợp những điểm M thỏa mãn một trong các điều kiện sau: a. z  1  i  2 b. 2  z  z  2 c. 1  z  1  i  2 Giải: a. Cách 1: Ta có M là điểm trên mặt phẳng tọa độ biểu diễn số phức z và I 1; 1 là điểm biểu diễn số phức z  1  i . Theo giả thiết ta có: MI  2 . Vậy tập hợp những điểm M chính là đường tròn tâm I 1; 1 bán kính là R  2 . Cách 2: Đặt z  x  yi suy ra z  1  i   x  1   y  1 i. nên z  1  i  2  ( x  1) 2  ( y  1) 2  2  ( x  1)2  ( y  1)2  4. Vậy tập hợp các điểm M(z) trên mặt phẳng toạ độ biểu diễn các số phức z là đường tròn tâm I 1; 1 bán kính R2 b. Ta có: 2  z  z – 1 2  Ta có M là điểm trên mặt phẳng tọa độ biểu diễn số phức z và A  2; 0  là điểm biểu diễn số phức z  2 , B  2; 0  là điểm biểu diễn số phức z = 2. Dựa vào giải thiết ta có: MA  MB  M (nằm bên phải) đường trung trực  x  0  của A và B. Hay x  0. c. Ta có: z  1  i  z  (1  i) Ta có M là điểm trên mặt phẳng tọa độ biểu diễn số phức z và A  1;1 là điểm biểu diễn số phức z  1  i. Ta có:1  MA  2 . Vậy M thuộc miền có hình vành khăn tạo bởi 2 đường tròn tâm A  1;1 bán kính lần lượt là 1 và 2. Bài 4: Xác định tập hợp các điểm M biểu diễn các số phức z thõa mãn một trong các điều kiện sau. www.VNMATH.com 20
• 21. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 2 a. z  z  3  4 b.  z2  z 4 Giải: Đặt: z  a  bi a. Ta có:  1 a  2 4 z  z  2a  3  z  z  3  2 a  3  4   a   7   2  1 x  2 Vậy M có thể nằm trên đường thẳng  x  7   2 b. Ta có: 2  M  xy  1  z2  z  4abi  4 ab  4    M  xy  1 z Bài 5: Xác định tập hợp các điểm biểu diễn các số phức z thỏa điều kiện sau: 3 z i Giải: Gọi z  a  bi ta có: a  bi  3 a  (b  1)i  a 2  b 2  9  a 2  b 2  2b  1  8a 2  8b 2  18b  9  0 2 2 2  9 81  9  9 9  9 3  8a  8  b 2  b     0  8 a 2  8  b     a 2   b      2  4 64  8  8 8  8 8  9 3 Vậy quỹ tích các điểm biểu diễn số phức z chính là đường tròn tâm I  0;  bán kính R   8 8 zi Bài 6: Tìm tất cả những điểm của mặt phẳng phức biểu diễn các số phức z sao cho: là số thực. zi Giải: Gọi z  a  bi ta có: a  0 a  (b  1)i  a  (b  1)i  a  (1  b)i   a  (1  b )    2abi  2 2   ab  0   2 2  2 2 R    b  0 a  (1  b)i a  (b  1) a  (b  1) a  (1  b)i  0 (a; b)  (0;1)  Vậy quỹ tích các điểm biểu diễn số phức z chính là những điểm nằm trên 2 trục tọa độ bỏ đi điểm (0;1) Bài 7: Giả sử M(z) là điểm trên mặt phẳng toạ đô biểu diễn số phức z. Tìm tập hợp những điểm M(z) thỏa mãn điều kiện sau: 2  z  i  z Giải: Cách 1: 2 2 2  x  yi  i  x  yi   x  2   y 2  x 2  1  y   4x  2y  3  0. www.VNMATH.com 21
• 22. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Vậy tập hợp các điểm M(z) là đường thẳng 4x + 2y + 3 = 0. Cách 2: Gọi A   2; 0  , B  0;1 . Khi đó 2  z  i  z  z  (2)  z  i hay là M  z  A  M  z  B . Vậy tập hợp các điểm M(z) là đường trung trực của đoạn thẳng AB Bài 8: (ĐH – D 2009) Trong mặt phẳng toạ độ Oxy, tìm tập hợp điểm biểu diễn các số phức z thoả mãn điều kiện z   3  4i   2 . Giải: Gọi z  x  yi  x  R, y  R  , ta có: z  3  4i   x  3   y  4  i 2 2 2 2 Từ giả thiết ta có:  x  3   y  4   2   x  3   y  4   4 Tập hợp các điểm biểu diễn các số phức z là đường tròn tâm I  3; 4  , bán kính R = 2. Bài 9 : (ĐH – B 2010) Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tìm tập hợp điểm biểu diễn các số phức z thỏa mãn: z  i  1  i  z Giải: Gọi z  x  yi  x  R, y  R  , ta có: z  i  1  i  z  x   y  1 i   x  y    x  y  i 2 2 2 2  x 2   y  1   x  y    x  y   x 2  y 2  2 y  1  0  x 2   y  1  2 Tập hợp các điểm biểu diễn các số phức z là đường tròn tâm I(0;-1), bán kính R  2 . Bài 10: Xác định tập điểm biểu diễn số phức z thoả mãn: z  i  z  i  4 Giải: Giả sử: z  x  yi (x, y R) Suy ra M(x; y) biểu diễn số phức z. Ta có: z  i  z  i  4  x  ( y  1)i  x  ( y  1)i  4  x 2  ( y  1)2  x 2  ( y  1)2  4 (*) Đặt: F1  0; 1 , F2  0;1 Thì (*)  MF2  MF1  4  F1 F2  2 Suy ra Tập hợp điểm M là elip (E) có 2 tiêu điểm là F1, F2. Ta viết phương trình elip (E): x2 y2 Phương trình chính tắc của (E) có dạng: 2  2  1  a  b  0; b 2  a 2  c 2  a b MF  MF2  2a  4 a  2 Ta có:  1   b2  a 2  c 2  3  F1 F2  2c  2 c  1 x2 y2 Vậy  E  :   1. 4 3 Bài 11: Xác định tập hợp các điểm trong mặt phẳng phức biểu diễn các số phức z thỏa mãn hệ thức 2 z 1  z  z  2 Giải: Đặt z  x  yi  x, y    . Ta có www.VNMATH.com 22
• 23. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 2 z  1  z  z  2  2 x  yi  1  x  yi  x  yi  2  2 x  1  yi  2  2 yi 2 x  0 2  y 2  4  4 y 2  x2  2 x  0    x  1 x  2 Vậy tập hợp các điểm cần tìm là 2 đường thẳng Bài 12: Trên mp phức tìm tập hợp điểm biểu diễn số phức z: 1. z  1 2. z  2 3. z  z  1  2i  3. Giải: Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. Ta có: z  1  x 2  y 2  1  x 2  y 2  1 . Vậy: Tập hợp các điểm M là đường tròn tâm O(0;0) bán kính R = 1. 2. Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. Ta có: z    x 2  y 2  2  x 2  y 2  4 . Vậy: Tập hợp các điểm M là hình tròn tâm O(0;0) bán kính R = 2. 3. Biểu diễn số phức z  x  yi  x, y    bởi điểm M(x; y) trong mặt phẳng tọa độ Oxy, ta có: 2 2 z  z  1  2i  3  1  2  y  1 i  3  12   2 y  2   3   y  1  2  y  1  2 Tập hợp điểm M biểu diễn các số phức z là hai đường thẳng song song với trục hoành y  1  2 . Bài 13: Trên mp phức tìm tập hợp điểm biểu diễn số phức z: 1. z  1  1 2. z  i  1 Giải: Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. 2 2 Ta có: z  1  1  x  yi  1  1   x  1  yi  1   x  1  y 2  1   x  1  y 2  1 . Vậy: Tập hợp các điểm M là đường tròn tâm I(1;0) bán kính R = 1. Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. 2 2 Ta có: z  i  1  x  yi  i  1  x   y  1 i  1  x 2   y  1  1  x 2   y  1  1 . Vậy: Tập hợp các điểm M là đường tròn tâm I(0;1) bán kính R = 1. Bài 14: Xác định tập hợp điểm biểu diễn số phức thỏa điều kiện: 2 1. z 2 là số ảo  2. z 2  z 3. 2 z  i  z  z  2i Giải: 1. Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. 2 z 2   x  yi   x 2  y 2  2 xyi x  y  0  y  x Do z 2 là số ảo  x 2  y 2  0   x  y  x  y   0    x  y  0  y  x Vậy: Tập hợp điểm là hai đường phân giác: y  x, y   x. 2. Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. www.VNMATH.com 23
• 24. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 2 x  0  z2  z  x 2  y 2  2 xyi  x 2  y 2  2 xyi  4 xyi  0  x. y  0   y  0 . Vậy: Tập hợp điểm là các trục tọa độ. 3. Đặt z  x  yi  x, y    và điểm M(x;y) biểu diễn số phức z trên mặt phẳng phức. 2 z  i  z  z  2i   x  yi  i  x  yi  x  yi  2i   x   y  1 i  2 yi  2i 2 2   x   y  1 i  2  y  1 i  x   y  1 i   y  1 i  x 2   y  1   y  1 2 2 2 x2  x   y  1   y  1  y 4 x2 Vậy: Tập hợp các điểm M là parabol y  . 4 Dạng 5: Số phức với các bài toán chứng minh Phương pháp: - Trong dạng này ta gặp các bài toán chứng minh một tính chất, hoặc một đẳng thức về số phức. - Để giải các bài toán dạng trên, ta áp dụng các tính chất của các phép toán cộng, trừ, nhân, chia, số phức liên hợp, môđun của số phức đã được chứng minh. Bài 1: Chứng minh rằng với mỗi số phức z, có ít nhất một trong hai bất đẳng thức sau xảy ra: 1 z 1  hoặc z 2  1  1 2 Giải: 1 Giả sử ta có đồng thời z  1  và z 2  1  1 . Đặt z  a  bi (a, b   ) 2  2 2 1 (1  a )  b   2 2 2(a  b )  4a  1  0 (1) Ta có:  2  2 2 2 2 2 (1  a 2  b 2 ) 2  4a 2 b 2  1 (a  b )  2(a  b )  0 (2)   Cộng từng vế (1) với (2) ta được (a 2  b 2 )2  (2a  1)2  0 (vô lý). Suy ra đpcm. 1 1 Bài 2: Cho số phức z  0 thoả mãn z 3  3  2 . Chứng minh rằng: z   2 . z z Giải: Dễ chứng minh được rằng với hai số phức z1 , z 2 ta có z1  z2  z1  z2 3 3  1 1  1 1 1 1 1 Từ  z    z 3  3  3  z   , suy ra z   z3  3  3 z   2  3 z   z z  z z z z z 1 Đặt a  z  ta được a3  3a  2  0  (a  2)( a  1) 2  0  a  2 (đpcm). z 2 2 1 3 1 3 Bài 3: Chứng minh rằng z  z  1  0; z  z  ; z  1. với z    i z 2 2 Giải: www.VNMATH.com 24
• 25. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 1 3 1 3 1 3 Do z 2    i z 2  z  1  (  i )  (  i)  1  0 ; 2 2 2 2 2 2 1 3   i 1 1 2 2 1 3 Lại có     i. z 1 3 1 2 2   i 2 2 2 1 Suy ra z  z  . Hơn nữa ta có z 3  z 2 .z 1. z Bài 4: Cho z1 , z2  C. Chứng minh rằng : E  z1 z2  z1 .z2   Giải: Để giải bài toán này ta sử dụng một tính chất quan trọng của số phức liên hợp đó là: z  R  z = z Thật vậy: Giả sử z = x + yi  z = x – yi. z = z  x + yi = x – yi  y = 0  z = x  R Giải bài toán trên: Ta có E = z1 z2  z1 .z2  z1 z2  z1 z 2 = E  E  R Bài 5: Chứng minh rằng: 7 7  1. E1 = 2  i 5   2  i 5 R n n  19  7i   20  5i  2. E2 =     R  9  i   7  6i  Giải: 7 7 7 7 7 7 1. Ta có: E1 = 2  i 5    2  i 5    2  i 5    2  i 5   2  i 5   2  i 5   E1  E1R n n n n  19  7i   20  5i   19  7i  (9  i )    20  5i  (7  6i)  2. E2           9  i   7  6i   82   85  n n  164  82i   170  85i  n n      2  i   2  i  82   85   E2  E2  E2  R Bài 6: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho A và B là hai điểm lần lượt biểu diễn hai nghiệm phức của phương trình z 2  6 z  18  0 . Chứng minh rằng tam giác OAB vuông cân. Giải: Phương trình : z 2  6 z  1 8  0 có  '  9  18  9  9i 2 nên có hai nghiệm t1  3  3i hoặc t2  3  3i Trong mặt phẳng tọa độ số phức t1 có điểm biểu diễn là A(3 ;3) số phức t2 có điểm biểu diễn là B(3 ;-3) OAB có OA  OB  3 2 nên OAB cân tại O         O A (3; 3) , O B (3;  3)  O A .O B  0  O A  O B www.VNMATH.com 25
• 26. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Nên OAB vuông tại O. Vậy OAB vuông cân tại O Bài tập tự giải tổng hợp: Dạng 1: Các phép toán về số phức Bài 1: Thực hiện phép tính: 4  3i 1  i 7  2i  3  2i   4  3i   1  2i    a. A   b. B  c. C  1  i 4  3i 8  6i 5  4i 1 i 2 4i 3  4i d. D   2  5i   e. E   2  3i 1  2i   f. F  2i 3 3  2i 1  4i  2  3i  1 g. G  1  i  5  3i   3  2i Đs: 11 39 b. B   i 15 25 Bài 2: Tính giá trị biểu thức: a. A  ( 3  2.i )2  ( 3  2.i )2 . b. P  (1  2 i )2  (1  2 i ) 2  2 c. P  ( x  1  i )( x  1  i )( x  1  i)( x  1  i ) Đs: c. P  x 4  4 Bài 3: Thực hiện các phép toán sau: 1  2 5  a.  2  i     2i  b.  2  3i     i 3  3 4   1   3  1 3 1   5 3   4  c.  3  i      2i   i d.  i      i    3  i   3   2  2 4 5   4 5   5  3 3 (2  i)  (2  i) e. [(3  2i)  (3  2i)]2 f. (2  i ) 3  (2  i) 3 2  1  2i  g.   h. i 1  i 2  ...  i 10 i. i 1  i 2  ...  i 2008  1 i  Bài 4: Thực hiện phép tính: 3 1 i m ai a a. b. c. d. 1  2i 1 i i m ai a 3 i (1  2i)  (1  i) 2 2 ai b e. f. g. h. (2 – i)6 (1  2i )(1  i ) (3  2i) 2  (2  i ) 2 i a Đs: 3 6 a 1 2 a a.  i b.i c. i m d.  i 5 5 a 1 a 1 www.VNMATH.com 26
• 27. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 4 3 21 9 b e.  i f.  i g. i a h. 117 – 44i 5 5 34 17 a Bài 5: Phân tích ra thừa số (thực chất là phân tích thành tích các đa thức) a. a2 + 1 b. 2a2 + 3 c. 4a4 + 9b2 d. 3a2 + 5b2 Đs: a.  a – i  a  i  b. (a 2  i 3 )(a 2  i 3) c. (2a – 3bi)(2a + 3bi) d. (a 3  ib 5 )(a 3  ib 3) Bài 6: Tính : 2 3 20 a. 1  1  i   1  i   1  i   ...  1  i  b. 1  i  i 2  i 3  ...  i 2011 z1 c. Tính biết rằng: z1  3  i và z2  1  3i z2 Đs: z c. 1  i z2 Bài 7: Thực hiện phép tính 16 8 10 8 3 3 1 i  1 i  a. 1  i  b. 1  i  c. 1  i  d. 1  i  e.     1 i  1 i  Đs: a. 32i b. 16 c. 2  2i d. 2  2i Bài 8: Rút gọn các biểu thức sau đây 1 z2  z  z  0 1  m 2  mi a. b. (m là tham số thực) 1 m  i 1  m2 z  1 z 1  1  2 1 1 c. . 2 2   . 2     z1 , z2  0  z1  z 2  z1  z 2   z1  z2   z1 z2  Đs: z1  z 2 a. z  1 b. i c. z12 z2 2 Bài 9: Cho đa thức P  z   z 3  2 z 2  3 z  1 Tính giá trị của P  z  khi z  1  i; z  2  i 3   Đs: P 1  i   4  3i; P 2  i 3  13  14i 3 Bài 10: Cho số phức z  x  yi; x, y  Z thỏa mãn z 3  18  26i . 2010 2010 Tính T   z  2   4  z Bài 11: Rút gon biểu thức a. A  z 4  iz 3  1  2i  z 2  3 z  1  3i với z  2  3i 1 b. B   z  z 2  2 z 3  2  z  z 2  với z  2  3i  1  www.VNMATH.com 27
• 28. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 Đs: a. A  92  156i b. B  7 Dạng 2: Số phức và các thuộc tính của nó Loại 1: Xác định phần thực và phần ảo của số phức 3 Bài 1: Tìm phần thực, phần ảo của số phức z   2  i  . Bài 2: Tìm phần thực và phần ảo của số phức: 3 i 2 i a. x   b. (1  i )2  (1  i )2 1 i i 2 3 3 1 i 3  c.  2  i    3  i  d. z   1 i 3     Đs: 3 3 2 2 1 3 a. và b. 0 và 4 2 2 1 3 c. – 16 và 37 d.  và 2 2 2  i 1 i Bài 3: Tìm phần thực và phần ảo của số phức: x   1  2i 3i Bài 4: Tìm phần thực và phần ảo của số phức sau 2 3 20 1  1  i   1  i   1  i    1  i  HD: Áp dụng công thức tính tổng của CSN Với u1  1; q  1  i  và n  21 Đs: phần thực 210, phần ảo 210  1. Bài 5: Tìm phần thực và phần ảo của số phức z biết: z 2  2  2 3 i Bài 6: Cho số phức z  x  yi. Tìm phần thực và phần ảo của các số phức: zi a. u  z 2 – 2 z  4i b. v  iz  1 Đs:  2 xy y 2  x2  1 a. x 2 – y 2 – 2 x và 2  xy – y  2  b. và 2 x 2  ( y  1) 2 x  ( y  1) 2 n  3  3i  Bài 7: Hỏi với số nguyên dương n nào, số phức    3  3i  là số thực, là số ảo?   Bài 8: Tìm phần thực và phần ảo của mỗi số phức sau: 2 1  7 1 1 i  10 1 c.  i  7 ; d.    1  i   2  3i 2  3i   2.i  i  1 i  i Đs: www.VNMATH.com 28
• 29. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 a. 1 và 0 Loại 2: Viết số phức dưới dạng đại số Bài 1: Viết các số phức dưới dạng đại số 3 3 1  2i   1  i  5i a. z  2 2 b. z   3  2i    2  i  1  i  2  3i  b. z  2i10  i 3 d. z  i 2007  i 2008 Đs: 44 5 12 5 a. z   i b. z   i 318 318 3 13 c. z  2  i d. z  1  i Loại 3: Hãy biểu diễn số phức z Bài 1: Cho số phức z  m   m  3 i, m  R a. Tìm m để biểu diễn của số phức nằm trên đường phân giác thứ hai y   x ; 2 b. Tìm m để biểu diễn của số phức nằm trên hypebol y   ; x c. Tìm m để khoảng cách của điểm biểu diễn số phức đến gốc toạ độ là nhỏ nhất. Bài 2: Xét các điểm A, B, C trong mặt phẳng phức theo thứ tự biểu diễn các số phức 4i 2  6i ; (1  i )(1  2i); . i 1 3i a. Chứng minh ABC là tam giác vuông cân; b. Tìm số phức biểu diễn điểm D sao cho tứ giác ABCD là hình vuông. Bài 3: Tìm các số phức liên hợp với các số phức trên rồi biểu diễn chúng trên mặt phẳng phức Bài 4: Cho số phức z  a  bi . Hỏi a, b phải thoả mãn điều kiện gì để a. Điểm biểu diễn cúng nằm trong dải giữa 2 đường thẳng x  2 và x  2 b. Điểm biểu diễn cúng nằm trong dải giữa 2 đường thẳng y  3i và y  3i c. Điểm biểu diễn cúng nằm trong hình tròn tâm O, bán kính 2 Bài 5: Cho ABCD là hình bình hành với A, B, C lần lượt là các điểm biểu diễn các số phức 1  i , 2  3i , 3  i . Tìm số phức z có điểm biểu diễn là D. Loại 4: Tìm môđun của số phức z Bài 1: Tìm môđun và acgument của số phức 21  5  3i 3  z  1  2i 3     Bài 2: Tính |z|, biết rằng: a. z   2  i 1  i  2 b. z  1 3 6    2  i  1  i  2 2i i 5i www.VNMATH.com 29
• 30. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 c. z   2  i 1  2i  2  4i  d. z   2  i 1  2i  3  4i  2  3i 1  i tan  1 2  i e. z  f. z  1  i tan  1 2  i Đs: 47 45 a. 1 b. c. d. 25 e. 1 f. 1 10 13 Bài 3: Cho ba số phức x, y, z cùng có modun bằng 1. So sánh modun của các số x  y  z và xy  yz  zx Đs: x  y  z  xy  yz  zx Loại 5: Tìm số phức liên hợp của số phức z Bài 1: Tìm số phức nghịch đảo của số phức z biết a. z  3  4i b. z  3  2i Đs: 1 3 4 1 3 2 a.   i b.   i z 25 25 z 13 13 Loại 6: Sự bàng nhau của hai số phưc Bài 1: Tìm hai số thực x, y thỏa mãn đẳng thức 3 x  yi a. x  1  4i   y 1  2i   2  9i b.  3  2i 1 i c. 1  i  x   4  2i  y  1  3i d.  3  2i  x   5  7i  y  1  3i Đs:  8  5 x  5  x  11  x   3  b.  c.  d.  y 1 y  7 y  2   11   3 Bài 2: Tìm hai số thực x, y sao cho z   2  3i  x  1  4i  y là a. Là số thực b. Là số thuần ảo c. Bằng 0 d. Bằng i Đs:  1  x   11  a. 3 x  4 y  0 b. 2 x  y  0 c. x  y  0 d.  y  2   11 3 Bài 3: Tìm các số nguyên x, y sao cho số phức z  x  iy thỏa mãn z  18  26i Đáp số: z = 3 + i Bài 4: Với điều kiện nào thì số phức z = a + bi thỏa mãn: a. z  z b. z   z c. z   z Đs: www.VNMATH.com 30
• 31. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@gmail.com DĐ: 01694 013 498 a. b = 0 b. a = 0 c. a = b = 0 Dạng 3: Tìm số phức z thỏa mãn điều kiện cho trước Bài 1: Cho số phức z thỏa mãn z  2  2i  1 . Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của z 4 2 4 2 4 2 4 2 Đáp số: z max  2 2  1  z   i ; z min  2 2  1  z   i 2 2 2 2 z1 Bài 2: Cho hai số phức z1 , z2 thỏa mãn z1  3 ; z2  3 ; z1  z 2  37 . Tìm số phức z  z2 20 Bài 3: Tìm số phức z thỏa mãn: z   1  3i . z Bài 4: Với giá trị thực nào của x và y thì các số phức z1  9 y 2  4  10 xi5 và z2  8 y 2  20i11 là liên hợp của nhau ? n  1  3i  Bài 5: Tìm các số nguyên n để số phức z    1  3i  là một số thực    4 2 2 Bài 6: Tìm số phức z thỏa mãn  z  1  2  z  1   z  4   1  0  z  2  3i  2  Bài 7: Cho các số phức z,z' thỏa mãn điều kiện  . Tìm z,z' sao cho z  z ' nhỏ nhất  z ' 1  1  1 Bài 8: Cho biết z   a .Tìm số phức có module lớn nhất , module nhỏ nhất z i i Đáp số: Các số phức cần tìm là : z  (a  a 2  4 ) và z  (a  a 2  4 ) 2 2 Bài 9: a. Trong các số z thoả mãn : 2 z  2  2i  1 hãy tìm số z có moidule nhỏ nhất b. Trong các số z thoả mãn : z  5i  3 hãy tìm số z có acgumen dương nhỏ nhất Bài 10: Tìm số phức z thỏa mãn : z  2 z  1  8i z  12 5 z4 Bài 11: Tìm số phức z thỏa mãn đồng thời:  và  1. z  8i 3 z 8 Đs: Có hai số phức thỏa mãn z  6  17i và z  6  8i z z Bài 12: Tìm số phức z thỏa mãn z  1 và   1 z z Dạng 4: Các bài toán về tập hợp điểm Bài 1: Hãy tìm tập hợp các điểm biểu diễn của số phức z thỏa mãn điều kiện: a. z  2 b. | z  1| 1 c. z  1  i  1 d. 1  z  1  i  2 Đs: www.VNMATH.com 31

Download