Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012
Giáo viên: LÊ BÁ BẢO -1- Tổ Toán THPT Phong Điền
CHUYÊN ĐỀ: SỐ PHỨC
I- LÝ THUYẾT:
1/ Tập hợp số phức
Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO Tổ Tốn THPT Phong Điền -1- CHUYÊN ĐỀ: SỐ PHỨC I- LÝ THUYẾT: 1/ Tập hợp số phức: *N N Z Q R CÌ Ì Ì Ì Ì 2/ Số phức (dạng đại số): 2 ( ) : phÇn thùc : víi ( ) : phÇn ¶o : §¬n vi ¶o víi 1 a R z C z a bi b R i i Ỵì ï" Ỵ = + Ỵí ï = -ỵ Nhận xét: + lµ sè thùc khi 0 : z b z a R= = Ỵ + 0 lµ sè thuÇn ¶o : 0 a z z bi b =ìÛ =í ¹ỵ 3/ Hai số phức bằng nhau: 1 1 1 2 2 2 vµ . z a b i z a b i= + = + 1 2 1 2 1 2 a a z z b b =ì = Û í =ỵ 4/ Biểu diễn hình học: So á phức z a bi= + (a, bỴ )R được bie åu diễn bởi điểm M(a;b) hay bởi ( ; )u a b= trong mp(Oxy). 5/ Cộng và trừ số phức: Cho / /; z a bi z a b i= + = + ( ) ( )/ / /z z a a b b i+ = + + + ( ) ( )/ / /z z a a b b i- = - + - 6/ Nhân hai số phức: ( ) ( )/ / / / /.z z aa bb ab a b i= - + + 7/ Số phức liên hợp của so á phức z a bi= + là z a bi= - a) ; ' '; . ' . 'z z z z z z z z z z= + = + = b) z là số thực z zÛ = ; z là số thuần ảo z zÛ = - 8/ Môđun của số phức: z a bi= + a) 2 2z a b zz OM= + = = b) 00,0 =Û=Ỵ"³ zzCzz 9/ Chia hai số phức: 1 1 1 2 2 2 vµ . z a b i z a b i= + = + Lúc đĩ: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1 1 2 2 1 1 2 21 1 1 1 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 .a b i a b i a b i a b iz a b i z z z a b i a b i a b i a b z ỉ ư+ - + -+ ç ÷= = = =ç ÷+ + - + è ø II- LUYỆN TẬP: 1) Chứng minh rằng: 1 2, , z z z C" Ỵ , ta cĩ: a) (z )0¹ : 2 1 z z z = b) 2.z z z= c) 1 2 1 2. .z z z z= d) 1 1 2 2 z z z z ỉ ư =ç ÷ è ø e) zz zz z zzzz z z '''' 2 1 === - f) = + £ + " Ỵ. ' ' , ' ' , 'z z z z z z z z z z C 2) Thực hiện các phép tính sau: a) (3 – 5i) + (2 + 4i) b) (11 – 6i) – (2 – 4i) c) (2 – 4i)(3 + i) M(a;b)b a y x O Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO Tổ Tốn THPT Phong Điền -2- d) – 2i(3 – 8i) e) (3 + 2i)(1 – i) + (3 – 2i)(1 + i) f) 2 + i 5 – 3i g) 4 – 3i – i h) 1 + 2i 1 – 2i + 1 – 2i 1 + 2i k) (2 + i)(1 – 2i) 2 – i + (2 – i)(1 + 2i) 2 + i l) (2 + i) + (1 + i)(4 – 3i) 3 + 2i m) (3 – i)(1 + 2i) 1 – 2i + 4 – 3i 4) Tính các biểu thức sau: a) 2 3 4 5 100 1008 2009, , , , , , i i i i i i i . Từ đĩ suy ra cách tính i n với *Ỵn N b) (1 + i)2 ,(1 + i)3 ,(1 + i)4 ,(1 + i)5 , (1 + i)2006 , (1 – i)2006 (1 + i)3 (1 – i)4 c) 5 + i (1 + i)(2 – 3i) d) 331 1 i i +ỉ ư ç ÷-è ø + (1 – i)10 + (2 + 3i)(2 – 3i) + 1 i e) cos 2p 3 + i.sin 2p 3 5(cos 7p 6 + i.sin 7p 6 ) è ç ỉ ø ÷ ư cos p 3 + i.sin p 3 (– 4i) 5) Ph©n tÝch ra thõa sè phøc: a/ 2 1a + b/ 22 3a + c/ 2 24 9a b+ d/ 2 23 5a b+ 6) Thùc hiƯn c¸c phÐp tÝnh: a/ ( )3 cos120 sin120o oi+ (cos45 sin 45 )o oi+ b/ ( )2 cos18 sin18o oi+ (cos72 sin 72 )o oi+ c/5 cos sin 3 cos sin 6 6 4 4 p p p pỉ ư ỉ ư+ +ç ÷ ç ÷è ø è ø i i d) cos85 sin85 cos40 sin 40 i i + + e/ 2 22 cos sin 3 3 2 cos sin 2 2 p p p p ỉ ư+ç ÷è ø ỉ ư+ç ÷è ø i i f/ ( ) ( ) 2 cos 45 sin 45 3 cos15 sin15 + + i i g/ ( )75cos sin . 1 33 3 p pỉ ư- +ç ÷è ø i i i h/ 2008 2008 1z z + biÕt 1 1z z + = 7) H·y x¸c ®Þnh tËp hỵp c¸c ®iĨm trong mỈt ph¼ng phøc biĨu diƠn c¸c sè z tho¶ m·n mçi ®iỊu kiƯn sau: a) Phần thực bằng đối phần ảo b) 1 1z + < c)1 2z i< - < d) Phần ảo bằng 2 lần phần thực cộng 1 e) 2 1 2 3iz z- = + f) Phần thực bằng phần ảo g) 2 2 2 1i z z- = - h) Tổng các bình phương của phần thực và phần ảo bằng 1, phần thực khơng âm. k) Phần thực khơng vượt quá phần ảo. l) Phần ảo lớn hơn 1 m) Phần ảo 1 Tương tự: 1/ | 3 | 4z z+ + = 2/ | 1 | 2z z i- + - = 3/ 2 | | | 2 |z i z z i- = - + 4/ ( )22| | 4z z- = 5/ | 2 | | |z i z+ = - 6/ | 2 | | 2 |z z+ > - 7/ | 4 | | 4 | 10z i z i- + + = 8/ 1 | 1 | 2z i£ + - £ 8) Tìm số phức z , biết: a) z 2, vµ z lµ sè thuÇn ¶o= b) z 5, phÇn thùc b»ng 2 lÇn phÇn ¶o= Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO Tổ Tốn THPT Phong Điền -3- 9) Tìm số thực , x y thoả mãn điều kiện: a) 2 5 b) ( 1) 3( 1) 5 6 c) (2 3 1) ( 2 ) (3 2 2) (4 3) d) 2 1 (1 2 ) 2 (3 2) e) 4 3 (3 2) 1 ( 3) + = + + + - = - + + + - + = - + + - - + + - = - + - + + - = + + - x i yi x y i i x y x y i x y x y i x y i x y i x y i y x i f) 2 (2 ) 2 ( 2 )+ + - = + + +x y x y i x y x y i Chủ đề: SỐ PHỨC VÀ MỘT SỐ DẠNG TỐN CƠ BẢN Bài tập 1: Tìm phần thực của số phức z , biết rằng ( ) ( )22 1 2z i i= + - Gợi ý: Ta cĩ ( ) ( ) ( ) ( )22 1 2 1 2 2 1 2 5 2z i i i i i= + - = + - = + 5 2z iÞ = - . Suy ra, phần thực của z là 5. Bài tập 2: Tìm số phức z , biết rằng 2 0z z+ = . Gợi ý: Đặt z x yi= + . Khi đĩ: ( ) ( )22 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 z z x yi x y x y x y xyi x y x y x y x y xy x y + = Û + + + = Û - + + + = ì ì- + + = - + + =ï ïÛ Ûí í = = Ú =ï ïỵ ỵ 2 2 2 2 0 (1) 0 x y x y x ì - + + =ïÛ í =ïỵ hoặc 2 2 2 2 0 (2) 0 x y x y y ì - + + =ï í =ïỵ * Giải (1) ta được 0 1 x y =ì í =ỵ và 0 1 x y =ì í = -ỵ . * Giải (2) ta được 0 0 x y =ì í =ỵ Kết luận: Cĩ 3 số phức thỏa y.c.b.t là: 0, , z z i z i= = = - . Bài tập 3: Tìm các số phức z thỏa mãn: ( ) ( ) 4 2 2 1 3a) 2 3 1 b) 2 4 0 c) 1 2 d) 2 2 4 e) 0 f) 1 i ii z z i z z i i z iz z i z z z i + - + + = - - - = = - + +ỉ ư+ = - + = =ç ÷-è ø Gợi ý: ( ) ( ) ( )2 1 31 1 3a) 2 3 1 1 3 1 1 3 1 9 10 10 i i z z i z z i i i - -- + = - Û + = - Û = = = - + + - ( ) ( )( ) ( ) 4 24 8 4 8 4b) 2 4 0 2 2 2 5 5 5 5 i i z z i z i i i i + - - = Û = = = - Þ = + - - + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 1 3 1 2 4 3 42 1 3 2 4 22 4c) 1 2 3 4 25 25 252 i i i ii i iz z i i i ii - + - + -+ - + + = Û = = = = + - + ++ Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO Tổ Tốn THPT Phong Điền -4- d) Đặt z x yi= + . Khi đĩ: ( ) ( ) 23 2 2 2 4 2 2 4 3 2 4 3 4 4 x x z z i x yi x yi i x yi i y y ì= =ì ï+ = - Û + + - = - Û - = - Û Ûí í=ỵ ï =ỵ Vậy 2 4 3 z i= + Nhận xét: Trong ví dụ trên, ta tìm số phức z dựa vào định nghĩa hai số phức bằng nhau. 2e) 0z z+ = Đặt z x yi= + . Khi đĩ: ( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2 20 2 0 2 0z z x y xyi x yi x y x xy y i+ = Þ - + + - = Û - + + - = ( ) ( ) 2 2 2 22 2 0 00 2 1 0 0 2 1 02 0 x y x x y xx y x x y y xxy y ì ì- + = - + =ì - + = ï ïÛ Û Ûí í í - = = Ú - =- = ï ïỵ ỵ ỵ 2 2 0 (1) 0 x y x y ì - + =Û í =ỵ hoặc 2 2 0 (2)1 2 x y x x ì - + = ï í =ïỵ * Giải (1) ta được 0 0 x y =ì í =ỵ và 1 0 x y = -ì í =ỵ . * Giải (2) ta được 1 2 3 2 x y ì =ïï í ï =ïỵ và 1 2 3 2 x y ì =ïï í ï = -ïỵ Kết luận: Cĩ 4 số phức thỏa y.c.b.t là: 1 3 1 30, 1, , 2 2 2 2 z z z i z i= = - = + = - . 2 4 2 1 (1) f) 1 1 (2) z i z iz i z i z i z i é +ỉ ư =êç ÷-+ è øỉ ư ê= Ûç ÷ ê-è ø +ỉ ưê = -ç ÷-êè øë Ta cĩ: 1 (1) 0 01 z i z i z i i iz i z z i z i z i z z i +é =ê + = - = -é é-êÛ Û Û Þ =ê ê+ + = - + =ê ë ë= -ê -ë ( ) ( ) 1 (2) 1 z i i z i z i i zz i z i zz i z i ii z i +é =ê é + = - =é-êÛ Û Ûê ê+ = -+ = - +ê ëêë= -ê -ë Kết luận: Cĩ 3 số phức thỏa y.c.b.t là: 0, 1, 1z z z= = = - . Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO Tổ Tốn THPT Phong Điền -5- Bài tập 4: Xét các điểm A, B, C trong mặt phẳng theo thứ tự biểu diễn các số phức ( ) ( )4 2 6; 1 1 2 ; 1 3 i ii i i i + - + - - . a) Chứng minh ABC là tam giác vuơng cân. b) Tìm số phức biểu diễn điểm D sao cho ABCD là hình vuơng. Gợi ý: a) Ta cĩ 4 2 2 1 i i i = - - . Vậy (2; 2)A - . ( ) ( )1 1 2 3i i i- + = + , suy ra (3;0)B . Tương tự 2 6 2 3 i i i + = - , vậy (0;2)C . Lúc đĩ, ta cĩ 2 2 2 2 2 210, 10, 20 AB BC BC BA CA AC AB BC =ì = = = Þ í = +ỵ Þ Tam giác ABC vuơng cân tại B. b) Gọi D là đỉnh thứ tư của hình vuơng ABCD. Do ABC là tam giác vuơng cân nên yêu cầu bài tốn tương đương với ( ) ( ) 1 1; 3 ; 2 ( 1; 1) 1 D D D D x BA CD x y D y = -ì = Û - - = - Û Û - -í = -ỵ Vậy D biểu diễn số phức 1z i= - - . CHỦ ĐỀ: DẠNG LƯỢNG GIÁC CỦA SỐ PHỨC I- LÝ THUYẾT: Cho số phức 0z ¹ . Giả sử điểm M là điểm trong mặt phẳng biểu diễn số phức z . Số đo (rađian) của mỗi gĩc lượng giác cĩ tia đầu Ox, tia cuối OM được gọi là một argumen của z . Nhận xét: Nếu j là một argumen của z , thì mọi argumen của z cĩ dạng 2kj p+ . 1. Dạng lượng giác của số phức: Xét số phức 0z a bi= + ¹ . Giả sử mơđun của z là r thì 2 2r z a b= = + . Gọi j là một argumen của z thì: ( )cos + sinz r ij j= . Dạng đại số của z : z a bi= + Dạng lượng giác của z : ( ) cos + sin z r ij j= Trong đĩ: 2 2r z a b= = + và cos sin a r b r j j ì =ïï í ï =ïỵ 2. Nhân và chia số phức dưới dạng lượng giác: Cho hai số phức ( ) ( )1 1 1 1 2 2 2 2cos + sin , cos + sinz r i z r ij j j j= = với 1 20, 0.r r> > Lúc đĩ: ( ) ( )1 2 1 2 1 2 1 2 . cos + sin z z rr ij j j j= é + + ùë û ( ) ( )1 1 1 2 1 2 2 2 cos + sin z r i z r j j j j= é - - ùë û 3. Cơng thức Moa-vrơ: Cho số phức ( )cos + sinz r ij j= ( ) ( ) cos + sin cos + sin nn nz r i r n i nj j j j= é ù =ë û Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO Tổ Tốn THPT Phong Điền -6- 4. Căn bậc hai của số phức dưới dạng lượng giác: Cho số phức ( )cos + sin , 0z r i rj j= > . Khi đĩ z cĩ hai căn bậc hai là: cos + sin 2 2 r ij jỉ ưç ÷è ø và cos + sin cos sin 2 2 2 2 r i r ij j j jp pé ùỉ ư ỉ ư ỉ ư- = + + +ç ÷ ç ÷ ç ÷ê úè ø è ø è øë û II- BÀI TẬP MINH HỌA: Bài tập 1: Cho 1 2, z z là các nghiệm của phương trình 2 2 10 0z z+ + = . Tính giá trị biểu thức 2 2 1 2A z z= + . Gợi ý: Xét phương trình ( ) ( ) ( ) 2 2 1 12 2 2 2 2 1 3 1 3 10 2 10 0 1 3 1 3 10 z i z z z z i z é = - + Þ = - + =ê+ + = Þ ê = - - Þ = - + - =êë Lúc đĩ: 2 21 2 10 10 20A z z= + = + = . Bài tập 2: Tìm số phức z thỏa mãn ( )2 10z i- + = và . 25.z z = Gợi ý: Đặt ( )= + Ỵ Þ = - Þ = +2 2, , .z x yi x y R z x yi z z x y . Mặt khác, ta cĩ ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 22 2 1 2 1z i x y i x y- + = - + - = - + - . Ta cĩ: ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 3 25 425 2 10 52 1 10 0 x x y yx y x y xx y y é =ì íêì + = =ì + =ï ỵêÛ Ûí í ê+ = =ì- + - = ỵïỵ êí =êỵë Kết luận: Vậy cĩ hai số phức thỏa y.c.b.t là 3 4 , 5.z i z= + = Bài tập 3: Viết các số phức sau dưới dạng lượng giác: ( ) ( ) 1 3a) 1 3 1 b) c) sin cos1 ii i i i j j-- + + + Gợi ý: a) Ta cĩ: 1 3 2 cos sin ; 1 2 cos sin 3 3 4 4 i i i ip p p pé ùỉ ư ỉ ư ỉ ư- = - + - + = +ç ÷ ç ÷ ç ÷ê úè ø è ø è øë û . Lúc đĩ: ( ) ( )1 3 1 2 2 cos sin 2 2 cos sin3 4 3 4 12 12i i i i p p p p p pé ù é ùỉ ư ỉ ư ỉ ư ỉ ư- + = - + + - + = - + -ç ÷ ç ÷ ç ÷ ç ÷ê ú ê úè ø è ø è ø è øë û ë û b) Tương tự: 1 3 2 cos sin ; 1 2 cos sin 3 3 4 4 i i i ip p p pé ùỉ ư ỉ ư ỉ ư- = - + - + = +ç ÷ ç ÷ ç ÷ê úè ø è ø è øë û Lúc đĩ: p p p p p p p p é ùỉ ư ỉ ư- + -ç ÷ ç ÷ê ú é ù- ỉ ư ỉ ưè ø è øë û= = - - + - -ç ÷ ç ÷ê ú+ ỉ ư è ø è øë û+ç ÷è ø 2 cos sin 3 31 3 2 cos sin 1 3 4 3 42 cos sin 4 4 i i i i i p pé ùỉ ư ỉ ư= - + -ç ÷ ç ÷ê úè ø è øë û 7 7 2 cos sin 12 12 i Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO T ... thẳng : 4 0 d x y . Giả sử ;M x y là điểm biểu diễn của z thì .minminz OM OM d Ta tìm được 2;2 2 2M z i . Bài tập 2: Biết rằng số phức z thỏa mãn 2 2 1 z i z i là một số thực. Tìm giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của z . Gợi ý: Giả sử , z x iy x y , ta cĩ: 2 2 2 2 22 2 2 2 1 2 1 1 1 2 1 2 1 1 3 10. z i x y i x y i z i x y x y x y Vậy tập hợp các điểm biểu diễn của z là đường trịn tâm 0; 3I , bán kính 10R . Giả sử ;M x y là điểm biểu diễn của z thì minmin maxmax z OM z OM . Tìm được: 3 10 3 10 3 10 3 10 min , khi max , khi z z i z z i Bài tập 3: Trong các số phức z thỏa mãn điều kiện 1 2 2z i- - = . Tìm số phức z cĩ mođun nhỏ nhất. Gợi ý: x y M O - 10 I Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO Tổ Tốn THPT Phong Điền -19- Cách 1: Như bài trên. Cách 2: Giả sử , z x iy x y và ( );M x y là điểm biểu diễn số phức z . Ta cĩ: 1 2 2z i- - = trở thành: ( ) ( )2 21 2 4x y- + - = . Vậy tập hợp điểm M là đường trịn ( ) ( ) ( )2 2: 1 2 4C x y- + - = cĩ tâm (1;2)I bán kính 2R = . Chuyển phương trình đường trịn về dạng tham số: Đặt ( ) 1 2sin 1 2sin ;2 2cos 2 2cos x t M t t y t = +ì Þ + +í = +ỵ . Mơđun của số phức z chính là độ dài của vectơ OM Ta cĩ: ( ) ( ) ( ) 22 2 21 2sin 2 2cos 9 4 sin 2cosz OM t t t t= = + + + = + + Theo bất đẳng thức Bunhiacopxki ( hoặc cách khác ): ( ) ( ) ( )2 2 2 21.sin 2.cos 1 2 sin cos 5 5 sin cos 5t t t t t t+ £ + + = Þ - £ + £ 9 4 5 9 4 5zÞ - £ £ + Vậy min 1 2sin 1 5 59 4 5 sin 2cos 5 2 4cos 2 5 5 t x z t t t y ì ì= - = -ï ïï ï= - Û + = - Û Þí í ï ï= - = - ï ïỵ ỵ 2 41 2 5 5 z iỉ ư ỉ ưÞ = - + -ç ÷ ç ÷è ø è ø BÀI TẬP TỰ LUYỆN: Bài tập 1: a) Tìm tập hợp các điểm biểu diễn các số phức z thỏa mãn: 3 5 2 1 3 z i z i . b) Tìm giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của z . Bài tập 2: Trong các số phức z thỏa mãn điều kiện 32 3 2 z i- + = . Tìm số phức z cĩ mođun nhỏ nhất. Bài tập 4: Trong các số phức z thỏa mãn điều kiện 1 5 2 3 z i z i . Tìm số phức z cĩ mođun nhỏ nhất. Bài tập 5: Trong các số phức z thỏa mãn điều kiện 2 4 2z i z i- - = - . Tìm số phức z cĩ mođun nhỏ nhất. Bài tập 6: Xét số phức z thỏa mãn ( ) ( ) 1 1 2 mz m m m i - = Ỵ - - a) Tìm m để 1. 2 z z = . b) Tìm m để 1 4 z i- £ . c) Tìm số phức z cĩ mođun lớn nhất. Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO Tổ Tốn THPT Phong Điền -20- DẠNG TỐN: MỘT SỐ DẠNG TỐN VỀ CHỨNG MINH Phương pháp: Lời giải các bài tốn về chứng minh thường được dựa trên các tính chất về mơđun và liên hợp của số phức. Chú ý rằng: Nếu các số phức 1 2, z z cĩ điểm biểu diễn tương ứng là A, B thì 1 2 1 2, , . OA z OB z AB z z Bài tập 1: Giả sử 1 2, z z là các số phức khác 0 . Chứng minh rằng: 11 2 2 zz z z Gợi ý: Cách 1: Dựa vào tính chất: 2.z z z Ta cĩ: 2 2 1 11 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 . . z zz z z z z z z z z z z z z z z z zz ( đ.p.c.m ) Cách 2: Xuất phát từ: 1 1 1 2 2 2 z a b i z a b i Bài tập 2: Giả sử 1 2, z z là các số phức khác 0 , thỏa mãn 2 2 1 1 2 2 0.z z z z Gọi A, B là các điểm biểu diễn tương ứng của 1 2, z z . Chứng minh rằng: OAB là tam giác đều. Gợi ý: Ta cĩ: 3 3 2 21 2 1 2 1 1 2 2 0z z z z z z z z suy ra: 3 33 31 2 1 2 1 2 .z z z z z z OA OB Mặt khác: 2 2 21 2 1 1 2 2 1 2 1 2z z z z z z z z z z nên 1 2 1 2 1 2z z z z z z Suy ra: 2 2.AB OA OB OA nên OA OB AB . Vậy OAB là tam giác đều ( đ.p.c.m ). Bài tập 3: Cho 3 số phức 1 2 3, , z z z đều cĩ mơđun bằng 1. Chứng minh rằng: 1 2 3 1 1 2 3 1 3z z z z z z z z z Gợi ý: Vì 1 2 3 1z z z nên 1 1 2 3 1 3 1 1 2 3 1 3 1 1 2 3 1 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 1 1 z z z z z z z z z z z zz z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z Suy ra: 1 2 3 1 1 2 3 1 3z z z z z z z z z ( đ.p.c.m ). Nhận xét: Trong bài giải trên cĩ sử dụng một số kết quả sau: 2 1 1 1 2 1 2 2 2 , . , , z zz z z z z z z z z z z Bài tập 4: Chứng minh rằng nếu số phức z thỏa mãn 3 3 8 9z z thì 2 3z z . Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO Tổ Tốn THPT Phong Điền -21- Gợi ý: Đặt 2 0, a z a a z . Ta cĩ: 3 3 3 2 8 26z z z z zz suy ra 3 3 3 3 2 8 26 9 6a z z z a z zz Ta được: 3 26 9 0 3 3 3 0a a a a a (1) Vì 2 3 3 0, a a a , nên (1) 22 2a z z ( đ.p.c.m ). Bài tập 5: Cho hai số phức 1 2, z z đều cĩ mơđun bằng 1. Chứng minh rằng 1 2 1 21 z zz z z là một số thực. Gợi ý: Ta cĩ: 21 1 1 1 1 11z z z z z . Tương tự 2 2 1z z Lúc đĩ: 1 2 1 2 1 2 1 21 2 1 2 1 2 1 21 2 1 2 1 1 1 11 1 11 1 z z z z z z z zz zz z z z z z z zz z z z Vậy z z nên z là một số thực. Nhận xét: 1. z là một số thực z z . 2. 0z là một số thuần ảo z z . Bài tập 6: Chứng minh rằng: 2 2 2 21 2 1 2 1 2 1 22 , , z z z z z z z z Gợi ý: Nhận xét rằng: 21 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 2 1 2 z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z z Lúc đĩ: 2 21 2 1 2VT z z z z 2 2 2 2 2 21 1 2 2 1 2 1 1 2 2 1 2 1 22 z z z z z z z z z z z z z z VP Hoặc cĩ thể bắt đầu với: 1 1 1 2 2 2 z a b i z a b i và biến đổi để được đẳng thức cần chứng minh. Bài tập 7: Chứng minh rằng: a. 2 2 2 21 2 1 2 1 2 1 21 1 1 , , z z z z z z z z . b. 2 2 2 21 2 1 2 1 2 1 21 1 1 , , z z z z z z z z Gợi ý: a. Ta cĩ: 2 22 2 2 2 21 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 2 1 21 1 1 1z z z z z z z z z z z z z z z z z z b. Ta cĩ: Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO Tổ Tốn THPT Phong Điền -22- 2 22 2 2 2 21 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 2 1 21 1 1 1z z z z z z z z z z z z z z z z z z Bài tập 8: Chứng minh rằng: 2 2 2 21 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 21. , ,4 z z z z z z i z iz i z iz z z Gợi ý: Ta cĩ: 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 24 z z z z i z iz i z iz z z z z z z z z z z z z z z z z iz z z z z z iz z iz z z z z z iz z z z Suy ra: 2 2 2 21 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 21. , ,4 z z z z z z i z iz i z iz z z ( đ.p.c.m ) Bài tập 9: Chứng minh rằng với mỗi số phức z , cĩ ít nhất một trong hai bất đẳng thức sau xãy ra: 11 2 z hoặc 2 1 1z . Gợi ý: Giả sử ta cĩ đồng thời 2 11 2 1 1 (*) z z Đặt , z a bi a b . Lúc đĩ (*) 2 2 22 22 2 2 2 22 2 2 2 1 2 4 1 01 2 2 01 4 1 (1) (2) a b aa b a b a ba b a b Cộng (1)- (2) vế theo vế ta được: 2 22 2 2 1 0a b a ( vơ lý ). Suy ra đ.p.c.m. Bài tập 10: Cho 1 2, z z . Chứng minh rằng: 1 2 1 2. .E z z z z Gợi ý: Để giải bài tốn này, ta sử dụng một tính chất quan trọng của số phức liên hợp là: z z z Thật vậy: Giả sử z x yi z x yi . Ta cĩ: 2 0 0z z x yi x yi yi y z x Trở lại bài tốn trên: Ta cĩ: 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2. . . . . .E z z z z z z z z z z z z E E ( đ.p.c.m ) --------------------------------------- Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO Tổ Tốn THPT Phong Điền -23- MỘT SỐ BÀI TẬP CHỌN LỌC 1) A- 2011 a) Tính mơđun của số phức z , biết: ( ) ( ) ( ) ( )2 1 1 1 1 2 2z i z i i- + + + - = - . b) Tìm tất cả các số phức z , biết: 22z z z= + . 2) B- 2011 a) Tìm số phức z , biết: 5 3 1 0iz z + - - = . b) Tìm phần thực và phần ảo của số phức 3 1 3 1 iz i ỉ ư+ = ç ÷ +è ø 3) D- 2011 Tìm số phức z , biết: ( )2 3 1 9z i z i- + = - . 4) A- 2010 a) Tìm phần ảo của số phức z , biết ( ) ( )22 1 2 .z i i= + - b) Cho phức z thỏa mãn: ( )31 3 1 i z i - = - . Tìm mơđun của số phức z iz+ . 5) B- 2010 Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tìm tập hợp điểm biểu diễn số phức z thỏa mãn (1 ) .z i i z- = + 6) D- 2010 Tìm số phức z thỏa mãn: 2z = và 2z là số thuần ảo. 7) A- 2009 Gọi z1 và z2 là 2 nghiệm phức của phương trình: z2+2z+10=0. Tính giá trị của biểu thức A = ½z1½2 + ½z2½2 8) B- 2009 Tìm số phức z thoả mãn : z (2 i) 10 và z.z 25- + = = 9) 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- - = . 10) Tốt nghiệp 2008 ( ) ( )= + + -2 2TÝnh gi¸ trÞ cđa biĨu thøc: 1 3 1 3P i i 11) Tốt nghiệp 2008 L2 - + =2Gi¶i ph¬ng tr×nh: 2 2 0 trªn tËp sè phøc.x x 12) Tốt nghiệp 2009 - + = - + = = + 2 2 2 1) Gi¶i ph¬ng tr×nh: 8z 4 1 0 trªn tËp sè phøc. 2) Gi¶i ph¬ng tr×nh: 2z 1 0 trªn tËp sè phøc. 3) Cho sè phøc 3 - 2 . X¸c ®Þnh phÇn thùc vµ phÇn ¶o cđa sè phøc: z iz z i z z 13) Tốt nghiệp 2010 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1) Cho sè phøc 1 2 vµ 2 3 . X¸c ®Þnh phÇn thùc vµ phÇn ¶o cđa sè phøc 2 2) Cho sè phøc 2 5 vµ 3 4 . X¸c ®Þnh phÇn thùc vµ phÇn ¶o cđa sè phøc . 3) Gi¶i ph¬ng tr×nh 2 6 5 0 trª = + = - - = + = - + + = z i z i z z z i z i z z z z n tËp sè phøc. 14) (THTT/1 /2009) KÝ hiƯu x1, x2 lµ hai nghiƯm phøc cđa ph¬ng tr×nh bËc hai: 0122 2 =+- xx . TÝnh gi¸ trÞ c¸c sè phøc 2 1 1 x vµ 2 2 1 x . Chuyên đề SỐ PHỨC Luyện thi Đại Học 2012 Giáo viên: LÊ BÁ BẢO Tổ Tốn THPT Phong Điền -24- 15) Chứng minh 12 1 3 ÷÷ø ư ççè ỉ + +- = i iz là một số thực. 16) Giải phương trình : 2 1 3 1 2 i iz i i + - + = - + 4 3 17) T×m sè phøc z tho¶ m·n: 1 18) T×m c¸c sè thùc x, y tho¶ m·n: ( 1 4 ) (1 2 ) 2 9 19) TÝnh c¨n bËc hai cđa sè phøc: z i z i x i y i i +ỉ ư =ç ÷-è ø - + + + = + a/ 15 112i+ b/ ( )22 21 2 1 2 1 21 2 1 1 1 2 1 1 z z z z z zz z ỉ ư ỉ ư + + +ç ÷ ç ÷+ +è ø è ø với 1 20; 0z z¹ ¹ 20) Tìm giá trị nhỏ nhất của | |z nếu | 2 2 | 1z i- + = . 21) Cho biết 1 + =z a z . Tìm số phức z cĩ mơdun lớn nhất, mơđun nhỏ nhất. 22) T×m c¸c sè nguyªn x,y sao cho sè phøc z x yi= + tho¶ m·n 3 18 26z i= + . 23) Cho hai sè phøc 1 2z z, tho¶ m·n 1 2 1 21 3z z z z= = + =; . TÝnh 1 2z z- . 24) T×m tËp hỵp c¸c ®iĨm biĨu diƠn trong mỈt ph¼ng phøc sè phøc 1 3 2i zw = + +( ) biÕt r»ng sè phøc z tho¶ m·n: 1 2z - £ . 25) TÝnh m«®un vµ x¸c ®Þnh phÇn thùc, phÇn ¶o cđa c¸c sè phøc sau: 61) 3 2 iz i - = + 2) ( ) ( )2 27 3 2z i i= - - - 3) ( )34 3 1z i i= - + -
Tài liệu đính kèm: