Bài 1: Cho số phức z thỏa mãn z 1. Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị
nhỏ nhất của biểu thức P z 1 z2 z 1 . Tính giá trị của M.n
Bài 2: Cho số phức z thỏa mãn z 3 4i 5 . Gọi M và m là giá trị lớn nhất và giá trị
nhỏ nhất của biểu thức P z 2 2 z i 2 . Tính module số phức w M mi
Bài 1: Cho số phức z thỏa mãn 1z . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức 21 1P z z z . Tính giá trị của M.n A. 13 3 4 B. 39 4 C. 3 3 D. 13 4 Cách 1: Re( )z là phần thực của số phức z, Im(z) là phần ảo của số phức z, 1 . 1 z z z Đặt 1t z , ta có: 0 1 1 1 2 0;2z z z t 2 2 21 1 1 . 2 2Re( ) Re( ) 2 t t z z z z z z z z 2 2 21 . 1 3z z z z z z z z z t Xét hàm số: 2 3 , 0; 2f t t t t . Xét 2 TH: 13 4 Maxf t ; 3Minf t 13 3 . 4 M n Cách 2: cos sinz r x i x a bi Do 2 2 2 . 1 1 1 z z z z r a b 2 2cos 2cos 1P x x , đặt cos 1;1t x 2 2 2 1f t t t TH1: 1 1; 2 t 1 3 1 ' 2 0 1 32 2 2 maxf t f f t minf t ft TH1: 1 ;1 2 t 1 7 7 13 ' 2 0 8 8 42 2 f t t maxf t f t 13 4 Maxf t ; 3Minf t 13 3 . 4 M n ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com Bài 2: Cho số phức z thỏa mãn 3 4 5z i . Gọi M và m là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 2 2P z z i . Tính module số phức w M mi . A. 2 314w B. 1258w C. 3 137w D. 2 309w Cách 1: 4 3 4 2 3 2 P x P x y y 2 2 2 2 4 3 3 4 5 3 4 5 3 4 5 2 P x z i x y x f x ' 8 3 8 4 11 0 0,2 1,6 0,1 1,7f x x P x x P y P Thay vào f x ta được: 2 2 33 0,2 1,6 3 0,1 1,7 4 5 0 13 P P P P Cách 2: 2 2 3 4 5 3 4 5:z i x y C ( ) : 4 2 3 0x y P Tìm P sao cho đường thẳng và đường tròn C có điểm chung ; 23 10 13 33d I R P P Vậy 33MaxP ; 13MinP 33 13 1258w i w Bài 3: Cho số phức z thỏa mãn 1z . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức 1 2 1P z z . A. max 2 5P B. max 2 10P C. max 3 5P D. max 3 2P Giải: Theo BĐT Bunhiacopxki: 2 2 22 21 2 1 1 2 1 1 10 1 2 5P z z z z z Bài 4: Cho số phức z x yi ,x y R thỏa mãn 2 4 2z i z i và m min z . Tính module số phức w m x y i . A. 2 3w B. 3 2w C. 5w D. 2 6w ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com Cách 1: 2 4 2 4z i z i x y 2 2 2 2 4 2 2 2 2 x y z x y 2 2min z , Dấu “=” xảy ra khi 4 2 w 2 2 4 w 2 6 2 x y x i x y y Chú ý: Với mọi x, y là số thực ta có: 2 2 2 2 x y x y Dấu “=” xảy ra khi x y Cách 2: 2 4 2 4z i z i y x 2 22 2 2 4 2 2 8 2 2z x y x x x 2 2min z . Dấu “=” xảy ra khi 4 2 w 2 2 4 w 2 6 2 2 x y x i x y Bài 5: Cho số phức z x yi ,x y R thỏa mãn 1 2z i z i . Tìm môđun nhỏ nhất của z. A. 2min z B. 1min z C. 0min z D. 1 2 min z Cách 1: 1 2 1z i z i x y 2 2 2 1 2 2 x y x y 2 2 1 1 2 2 z x y Chú ý: Với mọi x, y là số thực ta có: 2 2 2 2 x y x y Cách 2: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com 1 2 1z i z i y x 2 22 2 2 1 1 1 11 2 2 2 2 2 z x y x x x Vậy 1 2 min z Bài 6: Cho số phức z thỏa mãn 1z . Gọi M và m là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức 3 3P z z z z z . Tính M m A. 7 4 B. 13 4 C. 3 4 D. 15 4 Sáng tác: Phạm Minh Tuấn Cách 1: Ta có 2 1 . 1 z z z Đặt 2 2 2 2 20;2 2 . 2 t z z t z z z z z z z z z z 2 3 2 2 23 3 1 1 z z z z z z t t 2 2 1 3 31 2 4 4 P t t t Vậy 3 4 minP ; 3maxP khi 2t 15 4 M n Cách 2: Cách này của bạn Trịnh Văn Thoại 3 22 3 2 3 3 3 1 z z z P z z z z z z z z z z z z z z z z 2 3 1 4 P z z z z . Đến đây các bạn tự tìm max nhé Bài 7: Cho các số phức , , ,a b c z thỏa 2 0az bz c 0a . Gọi 1z và 2z lần lượt là hai nghiệm của phương trình bậc hai đã cho. Tính giá trị của biểu thức 22 2 1 2 1 2 1 12P z z z z z z ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com A. 2 c P a C. 4 c P a B. c P a D. 1 . 2 c P a Giải: Ta có : 2 2 2 21 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 22 2 z z z z z z z z z z z z z z Khi đó 1 24P z z Ta lại có: 1 2 1 24 4 c c z z P z z a a Bài 8: Cho 3 số phức 1 2 3, ,z z z thỏa mãn 1 2 3 0z z z và 1 2 3 1z z z . Mệnh đề nào dưới đây đúng? A. 2 2 2 1 2 2 3 3 1z z z z z z là số thuần ảo B. 2 2 2 1 2 2 3 3 1z z z z z z là số nguyên tố C. 2 2 2 1 2 2 3 3 1z z z z z z là số thực âm D. 2 2 2 1 2 2 3 3 1z z z z z z là số 1 Chứng minh công thức: 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 3 3 1 1 2 3 1 2 3 z z z z z z z z z z z z Ta có: 2 .z z z và 1 2 1 2 ... ... n n z z z z z z . Áp dụng tính chất này ta có vế trái: 1 2 1 2 2 3 2 3 3 1 3 1 1 1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1 2 2 1 2 3 3 2 3 1 1 3 2 2 2 1 2 3 1 1 2 3 2 1 2 3 3 1 2 3 2 2 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 2 2 2 1 2 3 1 2 3 z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z Áp dụng công thức đã chứng minh suy ra: 2 2 2 1 2 2 3 3 1 3z z z z z z là số nguyến số ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com Bài 9: Có bao nhiêu số phức z thỏa mãn hai điều kiện 1z và 1 z z zz ? A . 5 B. 6 C. 7 D. 8 Giải: Ta có: 2 1 . z z z Đặt 2cos sin , 0;2 cos2 sin 2 z x i x x z x i x 2 2 1 cos2 2 1 1 2 cos2 1 1. cos2 2 x z z z z x zz z z x Giải 2 phương trình lượng giác trên với 0;2x nên ta chọn được các giá trị 5 7 11 2 4 5 ; ; ; ; ; ; ; 6 6 6 6 3 3 3 3 x Vậy có 8 số phức thỏa 2 điều kiện đề cho Bài 10: Cho các số phức 1 2 3, ,z z z thỏa mãn đồng thời hai điều kiện 1 2 3 1999z z z và 1 2 3 0z z z . Tính 1 2 2 3 3 1 1 2 3 z z z z z z P z z z . A. 1999P 999,5P B. 21999P 5997P Giải 2 1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1 1 2 3 1 2 3 . . .z z z z z z z z z z z z P z z z z z z Mặc khác: 2 1 1 2 2 1 2 3 1 1 2 2 3 3 2 2 2 3 3 1999 1999 1999 1999 1999 z z z z z z z z z z z z z z z ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com Suy ra 2 2 2 2 2 2 2 21 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1 2 2 2 1 2 3 1 2 3 1999 1999 1999 1999 1999 1999 . . . 1999 1999 1999 1999 z z z z z z z z z z z z P z z z z z z 1999P Tổng quát: 1 2 3 1 2 2 3 3 1 1 2 3z z z k z z z z z z k z z z Bài 11: Cho số phức z thỏa mãn 3 3 2 1 2 3 1 2 2 i z i i . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức 3 3P z i . Tính .Mm A) . 25Mn B) . 20Mn C) . 24Mn D) . 30Mn Dạng tổng quát: Cho số phức z thỏa mãn 1 2 z z z r . Tính Min, Max của 3 z z . Ta có 2 2 3 3 1 11 1 ; z zr r Max z Min z z zz z Áp dụng Công thức trên với 1 2 3 3 3 2 ; 1 2 , 3 3 ; 3 1 2 2 i z z i z i r i ta được 6; 4Max Min Bài tập áp dụng: 1) Cho số phức z thỏa mãn 2 2 1z i . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của z . Tính .Mm A) . 7Mn B) . 5Mn C) . 2Mn D) . 4Mn 2) Cho số phức z thỏa mãn 1 2 2 1 1 i z i . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của z i . Tính .Mm A) 1. 5 M n B) 1 . 3 M n C) 1 . 10 M n D) 1 . 4 M n --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ... hạm Minh Tuấn - TOANMATH.com A. max 7 2 3 P C. max 3 6 2 P B. max 4 5 5 P D. max 10 2 3 P Giải: 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 3 3 1 1 2 3 1 2 3 3 2 z z z z z z z z z z z z Theo BĐT Bunhiacôpxki ta có: 2 2 22 21 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1 3 62 2 1 2 2 2P z z z z z z z z z z z z Bài 45: Cho số phức z thỏa mãn 1z . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 1 1P z z . Tính 2 2P M n A. 12 C. 15 B. 20 D. 18 Bài 46: Cho bốn số phức , , ,a b c z thỏa mãn 2 0az bz c và 0a b c . Gọi ,M max z m min z . Tính môđun của số phức w M mi . A. 2w C. 3w B. 2w D. 1w Bài 47: Cho số phức z thỏa mãn 1 2z . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2P z i z i . Tính môđun của số phức w M mi . A. 2 6w C. 3 5w B. 4 2w D. 4w Giải: 2 21 2 1 2z x y ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com 2 2 2 2 22 1 2 1 2 1 1 2 2 vecto P x y x y x x y y 2 2 2 22 21 2 1 2.2 1 2 4 bunhiacopxki P x y x y x y 4 2 2 2 6w i Bài 48: Cho hai số phức 1 2 ,z z thỏa mãn 1 2 3 4 5 5 z z i , 1 2 3z z và biểu thức 3 3 1 2 1 2 4 4 3 3 5P z z z z đạt giá trị nhỏ nhất . Tính 1 2z z . A. 1 C. 2 B. 3 4 D. 3 Giải: Ta có: 1 2 1 2 1 2 1; 3z z z z z z 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 3 2 2 z z z z z z z z z z z z 33 3 1 2 1 2 1 2 1 2 4 3 5 3 5P z z z z z z z z Xét hàm số: 3 2 1 3 5, 3; 2 ; ' 3 3 0 1 t f t t t t f t t t Do đó 3minf t 3minP Dấu “=” xảy ra khi 1 2 1z z Bài 49: Cho số phức z thỏa mãn 3 3 2z z . Gọi 2 M max z và 2 m min z , tính môđun của số phức w M mi . A. 4 22w C. 5 10w B. 7 56w D. 3 62w ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com Giải: 24 22 2 22 2 2 2 4 2 2 2 3 3 3 6 933 3 2 18 18 18 6 9 18 12 3 15 12 3 15 z z z z z zz z z z z z z z z z Do đó: 3 62w Bài 50: Cho số phức z thỏa mãn 2 2 5 1 2 3 1z z z i z i . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 2P z i . A. min 1 2 P C. min 2P B. min 1P D. min 3 2 P Bài 51: Cho số phức z thỏa mãn 2z . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của của biểu thức z i P z . Tính giá trị của biểu thức M.n : A. 1 4 C. 1 B. 2 D. 3 4 Bài 52: Cho số phức z thỏa mãn 2 4 2z z . Gọi M max z và m min z , tính môđun của số phức w M mi . A. 2 3w C. 14w B. 6 3 w D. 2 3 w ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com Bài 53: Cho số phức z x yi , ,x y là số phức thỏa mãn hai điều kiện 2 2 2 2 26z z và biểu thức 3 3 2 2 P z i đạt giá trị lớn nhất. Tính giá trị của biểu thức (x.y) A. 9 4 xy C. 9 2 xy B. 16 9 xy D. 17 2 xy Bài 54: Cho ba số phức 1 2 3 , ,z z z thỏa mãn 1 2 3 1 15 4 4 z z z i . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 1 2 3 1 2 3 1 1 1 6 P z z z z z z . A. min 6P C. min 5P B. min 4P D. min 3P Bài 55: Cho hai số phức 1 2 ,z z thỏa mãn 1 2 1z z . Gọi m là giá trị nhỏ nhất của biểu thức 1 2 1 2 1 1 1P z z z z . Khẳng định nào sau đây sai? A. 7 3 4 m C. 7 3 2 m B. 11 1 5 m D. 1 5 4 2 m Bài 56: Cho số phức 0z a bi sao cho z không phải là số thực và 31 z w z là số thực. Tính 2 2 1 z z . A. 1 3 1a C. 1 3 2a ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com B. 2 2a D. 1 2 1a Giải: Theo đề: 2 23 3 0( ) 0 1 0 1 1 1 2 b Loai z z z z z z z z zz a 2 2 1 12 2 1 2 11 2 z a a az a Bài 57: Cho hai số phức ,z w khác 0 và thỏa mãn 2z w z w . Gọi a, b lần lượt là phần thực và phần ảo của số phức z u w . Tính 2 2 ?a b A. 1 2 C. 1 8 B. 7 2 D. 1 4 Giải: Chuẩn hóa: 1w . Theo đề ta có: 2 2 2 2 2 2 2 2 1 41 2 1 15 1 15 1 8 8 8 8 41 1 1 1 x y x yz z z i u i a b z x y Bài 58: Cho hai số phức ,z w khác 0 và thỏa mãn 5z w z w . Gọi a, b lần lượt là phần thực và phần ảo của số phức .u zw . Tính 2 2 ?a b ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com A. 1 50 C. 1 100 C. 1 25 D. 1 10 Giải: Chuẩn hóa: 1w . Theo đề ta có: 2 2 2 2 2 2 2 2 1 251 5 1 3 11 1 3 11 1 50 50 50 50 251 1 1 1 x y x yz z z i u i a b z x y Bài 59: Cho số phức w và hai số thực a, b. Biết rằng w i và 2 1w là hai nghiệm của phương trình 2 0z az b . Tính ?a b A. 5 9 C. 5 9 B. 1 9 D. 1 9 Giải: Theo định lý Viet ta có: 3 1 2 1 w i a w i w b 1 2 2 2 1 3 3 i a i a i b 2 2 2 1 2 2 1 2 4 59 9 3 13 9 9 3 9 9 92 4 0 9 9 9 a a ab a a a i b a b b a Bài 60: Cho hai số phức 1 2 ,z z thỏa mãn điều kiện 1 2 2017z z . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 2 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 2017 2017 z z z z P z z z z A. 1 2017 C. 2 2 2017 B. 2 2017 D. 2 1 2017 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com Đặt 1 2017 cos2 sin 2z x i x và 2 2017 cos2 sin2z y i y Ta có: 1 2 2 1 2 coscos 2 sin 2 cos 2 sin 2 2017 cos2017 2017 1 cos(2 2 ) sin(2 2 ) x yz z x i x y i y x yz z x y i x y Tương tự: 1 2 2 1 2 sin 2017 sin2017 y xz z y xz z Suy ra 2 2 2 2 2 2 cos sin 2017 cos 2017 sin x y x y P x y y x Vì 2 2 cos 1 sin 1 x y x y nên 2 22 2 1 1 cos sin 2017 2017 P x y x y Bài 61: Cho ba số phức 1 2 3 , ,z z z thỏa mãn điều kiện 1 2 3 1z z z và 22 2 31 2 2 3 3 1 1 2 1 0 zz z z z z z z z . Khẳng đinh nào sau đây đúng? . A. 1 2 3 3z z z C. 1 2 3 2z z z B. 1 2 3 1 3 z z z D. 1 2 3 4z z z Bài 62: Cho số phức z thỏa mãn điều kiện 1z . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2 2016 20171008 1 1 ... 1 1P z z z z A. 2017 C. 2018 B. 1008 D. 2016 Bài 63: Cho ba số phức 1 2 3 , ,z z z thỏa mãn điều kiện 1 2 3 1z z z , 1 2 3 0z z z và 2 2 2 1 2 3 0z z z . Khẳng đinh nào sau đây sai? . A. 2017 2017 20171 2 1 0z z z C. 2017 2017 2017 1 2 1 1z z z ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com B. 2017 2017 2017 1 2 1 3z z z D. 2017 2017 2017 1 2 1 4z z z \zBài 64: Cho số phức và 2 2 1 1 z z w z z là số thực. Khẳng đinh nào sau đây đúng? . A. 0 2z C. 1 3z B. 2 4z D. 3 5z Bài 65: Cho ba số phức 1 2 3 , ,z z z thỏa mãn điều kiện 1 2 3 0z z z và 1 2 2 3 3 1 0z z z z z z . Tính giá trị của biểu thức 1 2 2 3 3 1 2 2 z z z z z z P z A. 3 C. 2 B. 1 2 D. 1 3 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Tài liệu đính kèm: