Đề tài Sử dụng số phức vào giải một số bài toán đại số

Đề tài Sử dụng số phức vào giải một số bài toán đại số

A. ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong chương trình phổ thông, Đại số (phương trình , hệ phương trình,

bất đẳng thức, lượng giác, .) là một trong những nội dung trọng tâm, xuyên

suốt quá trình , nó có mặt hầu hết trong các kì thi Đại học, Cao đẳng và

Trung học chuyên nghiệp cũng như trong các kỳ thi học sinh giỏi trong

những năm gần đây.

Việc giải các bài toán về Đại số có nhiều phương pháp như : biến đổi

tương đương , đặt ẩn phụ , lượng giác hoá , hình học , mặc dù có nhiều

cách giải như thế , nhưng đứng trước các bài toán dạng này vẫn còn nhiều

học sinh lúng túng, chưa đưa ra được lời giải , hoặc đưa lời giải chưa chính xác .

pdf 22 trang Người đăng ngochoa2017 Lượt xem 1715Lượt tải 1 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đề tài Sử dụng số phức vào giải một số bài toán đại số", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 1
A. ĐẶT VẤN ĐỀ 
 Trong chương trình phổ thông, Đại số (phương trình , hệ phương trình, 
bất đẳng thức, lượng giác, ...) là một trong những nội dung trọng tâm, xuyên 
suốt quá trình , nó có mặt hầu hết trong các kì thi Đại học, Cao đẳng và 
Trung học chuyên nghiệp cũng như trong các kỳ thi học sinh giỏi trong 
những năm gần đây. 
 Việc giải các bài toán về Đại số có nhiều phương pháp như : biến đổi 
tương đương , đặt ẩn phụ , lượng giác hoá , hình học, mặc dù có nhiều 
cách giải như thế , nhưng đứng trước các bài toán dạng này vẫn còn nhiều 
học sinh lúng túng, chưa đưa ra được lời giải , hoặc đưa lời giải chưa chính 
xác . 
 Nhiều học sinh bây giờ đang còn học theo kiểu “làm nhiều rồi quen dạng , 
làm nhiều rồi nhớ”, nếu học như thế sẽ không phát triển được tư duy sáng 
tạo, sẽ không linh hoạt khi đứng trước một tình huống mới lạ hay một bài 
toán tổng hợp . 
 Vì lí do đó, để giúp học sinh tháo gỡ những vướng mắc trên , nhằm nâng 
cao chất lượng dạy và học, đáp ứng nhu cầu đổi mới giáo dục và giúp học 
sinh có thêm phương pháp trong giải toán ,tôi đã quyết định lấy đề tài : 
“Sử dụng số phức vào giải một số bài toán Đại số ”. 
 Với đề tài này tôi hy vọng sẽ giúp cho học sinh dễ dàng nắm bắt và vận 
dụng thành thạo số phức vào giải toán nói chung , giải các bài toán về Đại số 
nói riêng . 
 B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 
I. Cơ sở lý luận của vấn đề 
Trong chương trình THPT số phức được đưa vào và giảng dạy ở lớp 12. Sự 
ra đời của số phức là do nhu cầu mở rộng của tập hợp số, số phức là cầu nối 
hoàn hảo giữa các phân môn Đại số, Lượng giác, Hình học và giải tích (thể 
hiện rõ qua công thức 1 0ie    ). Khi làm toán trên số phức học sinh sẽ dễ 
dàng thực hiện được vì các định nghĩa và phép toán trong chương trình khá 
cơ bản. Với những tính chất cơ bản của số phức, khi giảng dạy nội dung này 
giáo viên có nhiều hướng khai thác, phát triển bài toán tạo nên sự lôi cuốn, 
hấp dẫn người học. Bằng việc kết hợp các tính chất của số phức với một số 
kiến thức đơn giản về lượng giác, giải tích, đại số và hình học giáo viên có 
thể xây dựng được khá nhiều dạng toán với nội dung hấp dẫn và hoàn toàn 
mới mẻ. Để giúp học sinh có sự nhìn sâu và rộng hơn về số phức và thấy 
được mối liên hệ mật thiết giữa số phức với Đại số, Lượng giác, Hình học và 
giải tích, trong quá trình giảng dạy tôi luôn tìm tòi khai thác và kết hợp các 
kiến thức khác về toán học để xây dựng các bài tập cho học sinh. 
II. Thực trạng của vấn đề 
 Khái niệm về số phức và các phép toán là một trong những khái niệm cơ 
bản , đơn giản . Học sinh dễ dàng biết được việc thực hiện các phép toán về 
số phức ở dạng đại số cũng như dạng lượng giác và việc giải phương trình 
bậc hai. 
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 2
Khi sử dụng định nghĩa hai số phức bằng nhau bằng cách tách phần thực, 
phần ảo sẽ cho ta một hệ phương trình, khi sử dụng công thức Moa-vrơ ta sẽ 
thấy được mối liên hệ giữa số phức với các biểu thức về lượng giác cũng như 
các biểu thức về knC trong khai triển nhị thức Niu-Tơn và khi sử dụng tính 
chất về môđun của số phức ở dạng bất đẳng thức sẽ cho ta các bất đẳng thức 
đại số tương ứng... . Điều đó chứng tỏ rằng số phức liên hệ rất gần gũi với 
các bài toán về đại số, nên ta có thể khai thác số phức như một công cụ để 
giải toán. Tuy nhiên việc vận dụng vấn đề này vào giải các bài toán đại số thì 
học sinh vẫn chưa thành thạo, còn lúng túng. Hướng dẫn các em vận dụng tốt 
phần này sẽ tạo cho các em có thêm phương pháp, có sự linh hoạt hơn trong 
việc giải quyết các dạng toán về đại số. 
Trước khi áp dụng đề tài này vào dạy học, tôi đã khảo sát chất lượng học tập 
của Học sinh (về vấn đề sử dụng số phức vào giải một số bài toán đại số). 
Đã thu được kết quả như sau : 
Lớp Sĩ số 
 Giỏi Khá TB Yếu Kém 
SL % SL % SL % SL % SL % 
12A3 50 3 6 18 36 28 56 1 2 0 0 
12A6 54 2 4 16 30 34 63 2 3 0 0 
12 B5 52 1 2 10 19 33 63 8 16 0 0 
 Như vậy số lượng Học sinh nắm bắt các dạng này không nhiều do chưa có 
được nguồn kiến thức và kĩ năng cần thiết . 
 Thực hiện đề tài này tôi đã khai thác việc sử dụng số phức thông qua các 
ứng dụng cụ thể và bài tập tương ứng cho mỗi ứng dụng đó . 
Cuối cùng là bài tập tổng hợp để học sinh vận dụng các tính chất đã được học 
vào giải quyết . Do khuôn khổ đề tài có hạn nên tôi chỉ đưa ra được bốn ứng 
dụng để giải quyết một số bài toán về đại số đó là: ứng dụng giải hệ phương 
trình, ứng dụng trong việc chứng minh bất đẳng thức, ứng dụng trong việc 
chứng minh các đẳng thức lượng giác và ứng dụng trong việc tính tổng các 
biểu thức chứa knC (số các tổ hợp chập k của n ). 
III. Giải pháp tổ chức thực hiện 
 Thực hiện đề tài này về nội dung tôi chia làm ba phần : 
 Phần 1 . Nêu các kiến thức cơ bản sử dụng trong đề tài 
 Phần 2 . Nêu các ứng dụng 
 Phần 3 . Giải một số bài toán về đại số thông qua các bài tập tương ứng cho 
mỗi ứng dụng. 
Sau đây là nội dung cụ thể : 
Phần 1. Các kiến thức cơ bản 
Các kiến thức cơ bản sử dụng trọng đề tài bao gồm các định nghĩa và tính 
chất từ sách giáo khoa mà học sinh đã được học. 
1. Định nghĩa 
* Một số phức là một biểu thức dạng a + bi , trong đó a , b là những số thực 
và i là số thỏa mãn 2 1i   . Kí hiệu số phức đó là z và viết z a bi  
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 3
i được gọi là đơn vị ảo , a được gọi là phần thực , b được gọi là phần ảo của 
số phức z a bi  . 
 * Hai số phức 1 2 ; zz a bi c di    gọi là bằng nhau nếu a = c , b = d . 
 Khi đó ta viết 1 2z z . 
* Cho z a bi  , ta có số phức liên hợp của z là z a bi  , 
 môđun của z là 2 2z a b  . 
* Với mọi số phức 1 2 3 ; ; z z z ta có: 
 1 2 1 2z z z z   và 1 2 3 1 2 3z z z z z z     . 
2. Phương trình bậc hai 
Dạng : 2 0Az Bz C   , trong đó A, B , C là những số phức 0A  
Cách giải 
 Xét biệt thức 2 4B AC   
* Nếu 0  thì phương trình có hai nghiệm phân biệt 
 1 2
B
z
A
 
 , 2 2
B
z
A
 
 (trong đó  là một căn bậc hai của  ) 
* Nếu 0  thì phương trình có nghiệm kép 1 2 2
B
z z
A
   . 
3. Dạng lượng giác của số phức 
* Mỗi số phức z đều có thể viết được dưới dạng ( os )z r c isin   ( trong 
đó r là môđun của z và  là một acgumen của z ) được gọi là dạng lượng 
giác của số phức. 
* Nếu ( os )z r c isin   thì z có ba căn bậc ba là 
3 3 32 2 4 4( os .sin ) , ( os .sin ) , ( os .sin )
3 3 3 3 3 3
r c i r c i r c i
            
  
* Nếu ( os )z r c isin   thì *(cos sin ) (n N )n nz r n i n    (công thức Moa-vrơ). 
4. Công thức nhị thức Niu-tơn 
  0 1 1 ... ..n n n k n k k n nn n n na b C a C a b C a b C b        . 
Hệ quả   0 11 ... ..n k k n nn n n nx C C x C x C x       . 
5. Tổng n số hạng đầu tiên của cấp số nhân 
Cho  nu là một cấp số nhân với công bội 1q  , ta có 
1
1 2
(1 )
...
1
n
n
u q
u u u
q

   

Phần 2. Các ứng dụng của số phức 
1. Ứng dụng giải hệ phương trình 
Kiến thức sử dụng 
* Hệ pt 
( ; ) ( ; )
( ; ) ( ; ) ( ; ) ( ; )
( ; ) ( ; )
A x y B x y
A x y iC x y B x y iD x y
C x y D x y

   

. 
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 4
* Nếu ( os )z r c isin   thì z có ba căn bậc ba là 
3 3 32 2 4 4( os .sin ) , ( os .sin ) , ( os .sin )
3 3 3 3 3 3
r c i r c i r c i
            
  
2. Ứng dụng trong việc chứng minh bất đẳng thức 
Kiến thức sử dụng 
* Cho z a bi  , ta có môđun của z là 2 2z a b  . 
* Với mọi số phức 1 2 3 ; ; z z z ta có: 
1 2 1 2z z z z   và 1 2 3 1 2 3z z z z z z     . 
 3. Ứng dụng trong việc chứng minh các đẳng thức lượng giác 
Kiến thức sử dụng 
* Nếu ( os )z r c isin   thì *(cos sin ) (n N )n nz r n i n    (công thức Moa-vrơ). 
* Cho  nu là một cấp số nhân với công bội 1q  , ta có 
1
1 2
(1 )
...
1
n
n
u q
u u u
q

   

 4. Ứng dụng trong việc tính tổng các biểu thức chứa knC (số các tổ hợp 
chập k của n ) 
Kiến thức sử dụng 
*   0 11 ... ..n k k n nn n n nx C C x C x C x       . 
* Nếu ( os )z r c isin   thì *(cos sin ) (n N )n nz r n i n    (công thức Moa-vrơ). 
* A + Bi = C + Di 
A C
B D

 

Phần 3. Giải một số bài toán về đại số thông qua các bài tập tương ứng 
cho mỗi ứng dụng. 
Ta sẽ xét từng ứng dụng vào giải toán đại số thông qua các ví dụ . Sau 
cùng là các bài tập vận dụng . 
1. ỨNG DỤNG TRONG VIỆC GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH 
Kiến thức sử dụng 
* Hệ pt 
( ; ) ( ; )
( ; ) ( ; ) ( ; ) ( ; )
( ; ) ( ; )
A x y B x y
A x y iC x y B x y iD x y
C x y D x y

   

. 
* Nếu ( os )z r c isin   thì z có ba căn bậc ba là 
3 3 32 2 4 4( os .sin ) , ( os .sin ) , ( os .sin )
3 3 3 3 3 3
r c i r c i r c i
            
  
Ví dụ 1. Giải các hệ phương trình sau: 
a. 
3 2
2 3
2 6 5
6 2 5 3
x xy
x y y
 

 
Giải 
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 5
Hpt  3 2 2 32 6 6 2 5 5 3x xy i x y y i       3 1 35
2 2
x yi i
 
    
 
z x yi   là một căn bậc ba của 1 35
2 2
i
 
 
 
 ,vì 
1 3
5 5( os sin )
2 2 3 3
i c
  
    
 
1 3
5
2 2
i
 
 
 
 có ba căn bậc 3 là: 
3 3 3
0 1 2
7 7 13 13
5( os sin ) ; 5( os sin ) ; 5( os sin )
9 9 9 9 9 9
z c z c z c
     
     
xét 0 1 2 ; ; z z z z z z   , ta được : 
3 3 3
3 3 3
7 13
5. os 5. os 5. os
9 9 9 ; ; 
7 13
5.sin 5.sin 5.sin
9 9 9
x c x c x c
y y y
  
  
        
  
    
    
là nghiệm của hpt đã cho 
b. 
3 2 2 2
3 2
3 3 3 3 0
3 6 3 1 0
x xy x y x
y x y xy y
    

    
Giải 
Hpt 
3 2
2 3
( 1) 3 ( 1) 1
3( 1) 1
x y x
x y y
   
 
  
3 2 2 3( 1) 3 .( 1) 3( 1) . 1x y x i x y y i          
3( 1 ) 1x iy i     
1z x yi    là một căn bậc 3 của 1 i , vì 1 2( os sin )
4 4
i c
 
   
Nên 1 i có 3 căn bậc ba là: 
6 6 6
0 1 2
3 3 17 17
2( os sin ) ; 2( os sin ) ; 2( os sin )
12 12 4 4 12 12
z c i z c i z c i
     
     
 xét 0 1 2 ; ; z z z z z z   , ta được: 
6
6
1 2. os
12
2.sin
12
x c
y


   

 

 ; 
6
6
3
1 2. os
4
3
2.sin
4
x c
y


   

 

; 
6
6
17
1 2. os
12
17
2.sin
12
x c
y


   

 

Ví dụ 2. Giải các hệ phương trình: 
a. 
2 2
2 2
5 7 5
7 0
7 5 5
0
x y
x
x y
x y
y
x y
 
  


   
Giải 
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 6
ĐK 2 2 0x y  
Hpt
2 2 2 2
5 7 5 7 5 5
7
x y x y
x i y
x y x y
  
     
  
2 2 2 2
ix
5. 7 5. 7
x iy y
x yi
x y x y
 
    
 
 (*) 
Đặt 
2 2 2 2
1 ix
 ; 
x iy y i
z x yi
x y z x y z
 
    
 
 , khi đó : 
(*) 5 7 5. 7iz
z z
    2 7 5 7 5 0z z i    
7 5
5
z i
z i
  
 

Với 7 5z i  
7
5
x
y

 
 
 ... 15 15C C C C ... C C x Cx x x x x x       
Đạo hàm hai vế ta có: 
(1 + x)15 + 15x(1 + x)14 = 
0 1 2 2 3 3 13 13 14 14 15 15
15 15 15 15 15 15 15 2 3 4 ... 14 15 16C xC x C x C x C x C x C        
Với x = i ta có: (1 + i)15 + 15i(1 + i)14 = 
=  0 2 4 6 12 1415 15 15 15 15 15C 3C 5C 7C ... 13C 15C      + 
+ 1 3 5 7 13 1515 15 15 15 15 152C 4C 6C 8C ... 14C 16C      i 
Mặt khác: 
(1 + i)15 + 15i(1 + i)14 = 
   
15 14
15 14
2 cos sin 15i. 2 cos isin
4 4 4 4
i
            
   
   15 157 715 15 14 14 2 22 cos isin 15.2 i cos isin 2 i 15.2
4 4 4 4 2 2
                    
     
7 7 7 7 7 8 72 2 15.2 14.2 2 7.2 2i i i        
So sánh phần thực và ảo của (1 + i)15 + 15i(1 + i)14 trong hai cách tính trên ta 
có: 0 2 4 6 12 1415 15 15 15 15 15C -3C +5C -7C +...+13C -15C = 7.2
8 
 1 3 5 7 13 1515 15 15 15 15 152C -4C +6C -8C +...+14C -16C = -2
7 
Ví dụ 3. Tính tổng: S = 0 3 6 3 15 1820 20 20 20 20 20... ...
kC C C C C C       
Giải: 
Xét khai triển: 
(1 + x)20 = 0 1 2 2 3 3 18 18 19 19 20 2020 20 20 20 20 19 20C C C C ... C x C x Cx x x x       
Cho x = 1 ta có: 
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 16
220 = 0 1 2 3 18 19 2020 20 20 20 20 20 20C C C C ... C C C       (1) 
Cho x = 1 3
2 2
i    ( 2 1     và 3 1  ), ta có: 
(1 +  )20 = 0 1 2 2 3 18 19 2 2020 20 20 20 20 20 20C C C C ... C C C          (2) 
Cho x = 2 ta có: 
(1 + 2 )20 = 0 2 1 2 3 18 2 19 2020 20 20 20 20 20 20C C C C ... C C C          (3) 
Cộng vế theo vế (1), (2) và (3) ta được: 
220 + (1 +  )20 +(1 + 2 )20 = 3S. 
Mặt khác: 20 2 20 40(1 ) ( )        ; 2 20 20 20 2(1 ) ( )        
Do vậy: 3S = 220 – 1. Hay S = 
202 1
3
 
Ví dụ 4. Chứng minh rằng : 
 a. 0 2 4 22 2 2 2... ( 1) 2 os 2
n n n
n n n n
n
C C C C c

      
b. 1 3 5 1 2 12 2 2 2... ( 1) 2 sin 2
n n n
n n n n
n
C C C C
       
Giải 
Ta có  2 0 1 2 2 2 1 2 1 2 22 2 2 2 21 ...
n n n n n
n n n n nx C C x C x C x C x
        
Cho x = i ta được 
  0 2 4 2 1 3 5 1 2 12 2 2 2 2 2 2 21 [ ... ( 1) ]+[ ... ( 1) ].
n n n n n
n n n n n n n ni C C C C C C C C i
             (1) 
Mặt khác  21 2 os .sin 1 2 os .sin
4 4 2 2
n n n ni c i i c i
               
   
 21 2 os 2 sin
2 2
n n nn ni c i
 
    (2) 
Từ (1) và (2) ta được 0 2 4 22 2 2 2... ( 1) 2 os 2
n n n
n n n n
n
C C C C c

      
1 3 5 1 2 1
2 2 2 2... ( 1) 2 sin 2
n n n
n n n n
n
C C C C
       đpcm 
Ví dụ 5. Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n ta có: 
a. 2 2 2 4 4 4 6 6 6cos os os .sin os .sin os .sin ...n n n nn n nn c C c C c C c       
       
b. 1 1 3 3 3 5 5 5sin os .sin os .sin os .sin ...n n nn n nn C c C c C c      
      
Giải 
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 17
Ta có :  
0
os .sin os .(isin )
n
n k n k k
n
k
c i C c   

   
2 2 2 4 4 4 6 6 6
1 1 3 3 3 5 5 5
( os os .sin os .sin os .sin ...)
.( os .sin os .sin os .sin ...) (1)
n n n n
n n n
n n n
n n n
c C c C c C c
i C c C c C c
      
     
  
  
     
   
Mặt khác : os .sin cos .sin (2)nc i n i n      
Từ (1) và (2) đồng nhất phần thực , phần ảo đpcm. 
Ví dụ 6. Chứng minh rằng 
a. 0 1 2 ( 2)os os2 os3 ... os( 1) 2 . os . os
2 2
n n n
n n n n
n
C c C c C c C c n c c
 
   

      
b. 0 1 2 ( 2)sin sin2 sin3 ... sin( 1) 2 . os .sin
2 2
n n n
n n n n
n
C C C C n c
 
   

      
Giải 
Ta có   0 1 2 21 ...n n nn n n nx C C x C x C x      
  0 1 2 2 3 11 ...n n nn n n nx x C x C x C x C x        ; cho os .sinx c i   , ta được 
2( os isin )(1 os isin ) ( os isin )(2cos 2 .sin . os )
2 2 2
n nVT c c c i c
  
           
2 os ( os isin )( os .sin )
2 2 2
n n n nc c c i
  
    =
( 2) ( 2)
2 os [ os .sin ]
2 2 2
n n n nc c i
   
 
( 2) ( 2)
2 os . os .[2 os .sin ]
2 2 2 2
n n n nn nc c i c
    
  (1) 
Mặt khác 
     2 10 1os .sin os .sin ... os .sin nnn n nVF C c i C c i C c i     

       
   0 1os .sin os2 .sin2 ... [ os(n+1) .sin( 1) ]nn n nC c i C c i C c i n            
0 0
os( 1) sin( 1)
n n
k k
n n
k k
C c k i C k 
 
     (2) 
Từ (1) và (2) , đồng nhất phần thực , phần ảo đpcm 
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 18
Một số bài tập áp dụng 
Bài 1. Giải các hệ phương trình sau 
a. 
3 2
2 3
3 1
3 1
x xy
x y y
 

 
 b. 
2 2
2 2
3
3
3
0
x y
x
x y
x y
y
x y
   

  
 
c. 
6
1 2
3
6
1 1
x
x y
y
x y
  
     

      
 d. 
2 2
2 2
12 11
4
11 12
3
x y
x y
x y
x y
y x
x y
    

   
 
Bài 2. 
a. Cho 2 2 1x y  , chứng minh rằng : 9 4( ) 3 2( ) 3 2x y x y      
b. Cho x, y, z > 0 thỏa mãn 1x y z   . Chứng minh rằng: 
2 2 2
2 2 2
1 1 1
82x y z
x y z
      
c. Cho a, b là hai số thực thỏa mãn 2 2 16 8 6a b a b    . Chứng minh 
rằng: 4a + 3b  40. 
d. Chứng minh rằng với , , 0x y z  , ta luôn có: 
2 2 2 2 2 2x xy y y yz z x xz z        . 
Bài 3. Chứng minh rằng : 
0 0 0 0
1 1 1 1
os6 sin24 sin 48 sin12c
   . 
Bài 4. Chứng minh rằng :  333 3 32 4 8 1os os os 3 9 6
9 9 9 2
c c c
  
    
Bài 5. Cho a, b, c là các số thực thỏa mãn: 
cosa + cosb + cosc = sina + sinb + sinc = 0. Chứng minh rằng 
a. cos2a + cos2b + cos2c = sin2a + sin2b + sin2c = 0 
b. 3cos(a+b+c) = cos3a + cos3b + cos3c và 
 3sin(a+b+c) = sin3a + sin3b + sin3c 
Bài 6. Chứng minh đẳng thức : 
   2 22 4 1 3 51 ... ... 2nn n n n nC C C C C        . 
Bài 7. Tính tổng: 
A =  0 2 2 4 23 46 24 48 25 5050 50 50 50 50 5050
1
C -3C +3 C -...-3 C +3 C -3 C
2
 Bài 8. Tính tổng : 
 T = 1 4 7 3 1 16 1920 20 20 20 20 20C +C +C +...+C +...+C +C
k 
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 19
IV. Kết quả và kiến nghị đề xuất 
1. Kết quả nghiên cứu 
Thực tiễn giảng dạy ở trường THPT Hậu Lộc IV tôi được nhà trường giao 
cho giảng dạy 3 lớp : 12A3 , 12A6 , 12B5. Sau khi thử nghiệm dạy nội dung 
này qua việc lồng ghép vào giờ dạy trên lớp, các giờ dạy tự chọn, bồi dưỡng 
tôi thấy học sinh rất hứng thú học tập, tiếp thu kiến thức có hiệu quả , chất 
lượng học toán được nâng lên rõ rệt . 
Về việc sử dụng số phức vào giải một số bài toán đại số , đã giúp cho Học 
sinh có một sự nhìn nhận tương đối mới mẻ và toàn diện về các phương pháp 
giải hệ phương trình, chứng minh các đẳng thức lượng giác, tính tổng các 
biểu thức chứa knC cũng như chứng minh bất đẳng thức. Giúp các em nắm 
được mối liên hệ mật thiết giữa số phức với hệ phương trình , giữa số phức 
với lượng giác, giữa số phức với nhị thức Niu-Tơn và với bất đẳng thức, 
thấy rõ được vai trò của việc vận dụng số phức vào giải toán nói chung vào 
việc giải toán đại số nói riêng .Từ đó Học sinh biết được khi nào thì sử dụng 
số phức vào giải toán và sử dụng như thế nào . 
Sau khi áp dụng đề tài trên tôi đã khảo sát lại học sinh và thu được kết quả 
như sau : 
Lớp Sĩ số 
 Giỏi Khá TB Yếu Kém 
SL % SL % SL % SL % SL % 
12A3 50 10 20 25 50 15 30 0 0 0 0 
12A6 54 9 17 27 50 18 33 0 0 0 0 
12 B5 52 4 8 20 38 26 50 2 4 0 0 
Như vậy qua kết quả trên , so sánh với số liệu khảo sát lần đầu , tôi nhận thấy 
chất lượng học tập môn toán của Học sinh được nâng lên rõ rệt , số lượng 
học sinh khá giỏi đã tăng lên nhiều . 
2. Kiến nghị và đề xuất 
Do thời gian dạy học trên lớp còn hạn chế, nên để áp dụng tốt nội dung này 
thì phải cần : 
* Đối với giáo viên : 
- Nêu đầy đủ , ngắn gọn, các kiến thức cơ bản . 
- Nắm vững việc học và khả năng của từng học sinh để giúp các em vận 
dụng tốt trên khả năng của mình 
- Các kiến thức đưa ra cho học sinh phải lựa chọn tình huống trong từng tiết 
học để học sinh chủ động tiếp thu kiến thức 
- Phải lựa chọn phương pháp dạy học, phương tiện phù hợp với nội dung 
bài . 
- Khắc sâu kiến thức kết hợp với luyện tập và đưa ra các bài tập tự giải cho 
học sinh tự giác làm . 
- Tham khảo ý kiến đồng nghiệp, học sinh để có biện pháp truyền đạt kiến 
thức hợp lí 
* Đối với Học sinh : 
- Nghiên cứu kĩ sách giáo khoa và các sách tài liệu khác 
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 20
- Luôn tự giác học tập và làm bài tập . 
- Trao đổi các thắc mắc với giáo viên và bạn bè 
C. KẾT LUẬN 
Như vậy qua đề tài, ta thấy được việc khai thác định nghĩa và các tính chất cơ 
bản của số phức, đã giúp học sinh sử dụng số phức như một công cụ đắc lực 
nhằm giải quyết hiệu quả nhiều bài toán của đại số, từ đó giúp các em có 
thêm phương pháp trong giải toán, có sự linh hoạt hơn trong tư duy và nâng 
cao chất lượng dạy học, đáp ứng được yêu cầu đổi mới trong dạy học. Ngoài 
ra các tính chất cơ bản của số phức còn được sử dụng nhiều trong các bài 
toán hình học, giải tích ,số học và toán tổ hợp nhưng do khuôn khổ của đề tài 
nên không thể khai thác nhiều hơn nữa về ứng dụng của số phức, mong có 
dịp được trao đổi với các đồng nghiệp. 
Cuối cùng, dù đã cố gắng tự nghiên cứu, tự bồi dưỡng và học hỏi đồng 
nghiệp, song vẫn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự 
góp ý , bổ sung của các đồng nghiệp để đề tài được hoàn thiện hơn . 
Tôi xin chân thành cảm ơn ! 
 Hậu Lộc , ngày 09 tháng 05 năm 2012 
 Người thực hiện 
 Nguyễn Văn Mạnh 
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 21
Tài liệu tham khảo 
1. Sách giáo khoa Đại số 10 , Đại số và giải tích 11 , Giải tích 12 
 Nhà xuất bản giáo dục 2008 – 2009 
2 . Toán nâng cao giải tích 12 
Phan Huy Khải – Nhà xuất bản ĐHQG Hà Nội 2000 
3. Biến phức định lý và áp dụng 
Nguyễn Văn Mậu, Trần Nam Dũng, Đinh Công Hướng, Nguyễn Đăng Phất, 
Tạ Duy Phượng, Nguyễn Thủy Thanh – Nhà xuất bản ĐHQG Hà Nội 2009 
4. Toán bồi dưỡng học sinh lớp 10 Đại số – Nhà xuất bản Hà Nội 1998 
5. Tuyển tập đề thi olympic 30 – 4 lần thứ V , VI , VII , VIII 
Nhà xuất bản giáo dục . 
SỬ DỤNG SỐ PHỨC VÀO GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐẠI SỐ 
Nguyễn Văn Mạnh 22
Mục Lục 
Tên đề mục .Trang 
A. Đặt vấn đề...1 
B. Giải quết vấn đề ..1 
I. Cơ sở lý luận của vấn đề.. 1 
II . Thực trạng của vấn đề nghiên cứu......1 
III. Các giải pháp tổ chức thực hiện ... ........2 
 Phần 1 . Kiến thức cơ bản.... ..............2 
 Phần 2 . Các ứng dụng của số phức...... 3 
 Phần 3 . Giải một số bài toán về Đại số thông qua các bài tập tương ứng 
cho mỗi ứng dụng......4 
 Ứng dụng giải hệ phương trình ...4 
 Ứng dụng trong việc chứng minh bất đẳng thức......9 
 Ứng dụng trong việc chứng minh các đẳng thức lượng giác ......11 
 Ứng dụng trong việc tính tổng các biểu thức chứa knC ....14 
 Một số bài tập áp dụng.....18 
IV. Kết quả và kiến nghị đề xuất..19 
C . Kết luận .20 

Tài liệu đính kèm:

  • pdfu dunbg so phuc giai mot so bai toan dai so.pdf