Trên mặt phẳng tọa độ, tìm tập hợp các điểm biểu diễn số phức z thỏa mãn Vậy tập hợp điểm M biểu diễn số phức z là trục Ox.. Tập hợp điểm biểu diễn số phức z là một đường thẳng.. Tập hợp
Trang 1BÀI TOÁN VẬN DỤNG SỐ PHỨC
Dạng 1 Bài toán liên quan đến nghiệm phức
Câu 1 Biết z z1, 2 là các nghiệm phức của phương trình 2− + =
Trang 2Phần thực và phần ảo của số phức w=4z1−2z2lần lượt là
Suy ra w= +5 15i Vậy phần thực và phần ảo của w lần lượt là 5; 15
Câu 5 Gọi z z1, 2 là hai nghiệm của phương trình 2z2−4z+ =5 0 Khi đó, giá trị của biểu thức A=z1 +z2 +4 bằng
Trang 5z z T
Trang 6m m
Trang 7Câu 18 Cho phương trình z2−mz+2m− =1 0 trong đó m là tham số phức; giá trị m để
phương trình có hai nghiệm z z1, 2 thỏa mãn 2 + 2 = −
1 2 1 2
2 2
2 2
Trang 8i z
é
ê =ê
ê =êê
-ê =êë
Trang 9Câu 22 Phương trình z4−z2 − =6 0có 4 nghiệm phức phân biệt Khi đó tổng môđun của các nghiệm phức trong phương trình là:
Vậy tổng mođun các nghiệm là z1 + z2 + z3 + z4 =2 3 2 2.+
Câu 23 Gọi z z1, 2, z3, z4 là các nghiệm của phương trình 4 + 2− =
2 63 0
z z
Trang 104 77 0
z z
Suy ra tổng mô-đun các nghiệm bằng 6
Câu 27. Gọi z z z z1, 2, 3, 4 là các nghiệm phức của phương trình − =
−
4
112
17
8.17
Trang 12Kết hợp lại thì = 1m thoả mãn bài toán
Dạng 2 Tìm số phức thỏa điểu kiện cho trước
Trang 13x x
Trang 14x y
Trang 15Vậy có 3 số phức z thỏa đề bài
Trang 16Câu 38. Cho số phức = +z a bi thỏa mãn zz+3( )z z− = +5 12i Mối liên hệ giữa a và b là:
Trang 17a bi a b a bi
a a b bi a bi
a
z b
z loai b
Trang 20m i z
2
99
Trang 22Vì m Z Không có giá trị của m thỏa mãn
Câu 53 Tìm phần thực của số phức z=( )1+i n,n¥ thỏa mãn phương trình
Trang 23Câu 54. Số phức cho ba số phức z z z1, 2, 3 thỏa mãn z1 = z2 = z3 =1 và z1+z2 +z3 =1
Mệnh đề nào sau đây là sai
A Trong ba số đó có hai số đối nhau
Nếu 1−z1 0 thì điểm P biểu diễn số phức 1 z− 1 =z2 +z3 không trùng với góc tọa độ O
Gọi M là điểm biểu diễn của số phức −z1 và A là điểm biểu diễn của số 1
Khi đó ta có OA OM+ =OP (do P là điểm biểu diễn của số 1+ −( )z1 ) nên OAPM là hình
bình hành Mà z1 = z2 = z3 =1 nên các điểm biểu diễn cho ba số z z z1, 2, 3 đều nằm trên đường tròn đơn vị Ta cũng có OA OM= = 1 nên OAPM là hình thoi Khi đó ta thấy M A ,
là giao điểm của đường trung trực đoạn OP với đường tròn đơn vị
Tương tự do P cũng là điểm biểu diễn của z2 +z3, nếu M và ' A' là hai điểm biểu diễn của số z z2, 3 thì ta cũng có M A là giao điểm đường trung trực của OP và đường tròn ', 'đơn vị
Vậy M'M A, 'A hoặc ngược lại Nghĩa là z2 =1, z3 = −z1 hoặc z3 =1, z2 = −z1
Do đó A B là mệnh đề đúng
C đúng là hiển nhiên, vì nếu ba số đều 1 một thì tổng bằng 3
Trang 25x
z
C O
I M
Hướng dẫn giải
trên đường tròn ( )C tâm I(2; 3− ) và bán kính R= 3
(Ý nghĩa hình học của z : độ dài OM )
Trang 26Do đó các điểm M biểu diễn số phức z thoả mãn ( )1 nằm trên đường tròn ( )C tâm
(2; 3− )
2
R
Ta có z đạt giá trị nhỏ nhất khi và chỉ khi điểm M nằm trên đường tròn ( )C và gần O nhất
Do đó M là giao điểm của ( )C và đường thẳng OI với M là giao điểm gần O hơn ,
Trang 28Câu 60 Cho số phức z thỏa mãn: + + = z i 1 z−2i Tìm giá trị nhỏ nhất của z ?
A −1
2
1.2
Trang 29Câu 62 Trong mặt phẳng phức Oxy , trong các số phức z thỏa z+ − 1 i 1 Nếu số phức z
có môđun lớn nhất thì số phức z có phần thực bằng bao nhiêu ?
Trang 30Hướng dẫn giải
Gọi M x y( ), là điểm biểu diễn số phức z= +x yi x y( , R)
Gọi A là điểm biểu diễn số phức − +1 i
Ta có: z+ − 1 i 1 MA1 Vậy tập hợp điểm biểu
diễn số phức là hình tròn tâm A(−1,1 ,) R=1 như hình
Trang 31Suy ra giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất là 3 1,
2 2 Vậy tổng tổng giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức P là 2
Câu 65 Trong các số phức z thỏa mãn −
Trang 32Câu 66 Cho số phức z thỏa mãn z 1 và số phức = −
+
.2
z w
iz Khi đó mô đun của số phức
Trang 33a b
a b ab
a a
Vậy tập hợp điểm biểu diễn số phức z thoả mãn điều kiện z2 là một số thực dương là trục
Trang 34Câu 69 Trên mặt phẳng tọa độ, tìm tập hợp các điểm biểu diễn số phức z thỏa mãn
Vậy tập hợp điểm M biểu diễn số phức z là trục Ox
Câu 70 Cho số phức z thỏa 2+ = −z 1 z Chọn phát biểu đúng:
A Tập hợp điểm biểu diễn số phức z là một đường thẳng
B Tập hợp điểm biểu diễn số phức z là một đường Parabol
C Tập hợp điểm biểu diễn số phức z là một đường tròn
D Tập hợp điểm biểu diễn số phức z là một đường Elip
Hướng dẫn giải
Đặt z= +x yi x y( , R)
Trang 35Câu 71 Trên mặt phẳng tọa độ, Tìm tập hợp tất cả các điểm M trong biễu diễn các số
Vậy tập hợp các điểm N là đường thẳng 6x+8y−25 0.=
Câu 72.Xác định tập hợp các điểm trong mặt phẳng phức biểu diễn các số phức z thỏa mãn
từng điều kiện sau: z = − +z 3 4i
Trang 36thẳng OA và nhận véctơ OA( )3; 4 làm véctơ pháp tuyến nên có phương trình là:
Trang 37Câu 75 Tập hợp các điểm trong mặt phẳng phức biểu diễn cac số phức z thỏa mãn
Vậy tập hợp các điểm cần tìm là đường thẳng = 1
= −
12
112
Trang 38Câu 78 Trong mặt phẳng phức Oxy cho số phức , z thỏa lần lượt một trong bốn điều
kiện ( )I : z z+ =2; ( )II : z z=5; ( )III : z−2i =4, ( ) (IV : i z−4i) =3 Hỏi điều kiện nào
để số phức Z có tập hợp biểu diễn là đường thẳng
Trang 39Câu 79. Tập hợp các điểm biểu diễn số phức z thõa mãn z− +4 3i =2 là đường tròn có
( )1 là phương trình đường tròn có tâm I( )4; 3 , R=2
Câu 80. Cho số phức z thỏa mãn z− =1 2 Biết rằng tập hợp các điểm biểu diễn các số
phứcw=2z i là một đường tròn Tìm bán kính r của đường tròn đó −
Câu 81. Cho các số phức z thỏa mãn z− =1 2 Biết rằng tập hợp các điểm biểu diễn các
số phức w= +(1 i 3)z+2 là một đường tròn Bán kính r của đường tròn đó là
Trang 41Câu 83 Tập hợp các điểm biểu diễn của số phức z thoả mãn điều kiện z i+ = 3 là đường
Câu 84 Cho các số phức z thỏa mãn z = 4 Biết rằng tập hợp các điểm biểu diễn các số
phứcw=(3 4+ i z i) + là một đường tròn Tính bán kính r của đường tròn đó
Trang 42Câu 86 Tập hợp điểm biểu diễn số phức z , biết 3zi+ =4 2 là
A Điểm B Đường thẳng C Đường tròn D Elip
Trang 44A.Tập hợp các điểm biểu diễn các số phức z là đường tròn tâm I(2, –1 ,) bán kính R= 2
B Tập hợp các điểm biểu diễn các số phức z là đường tròn tâm I( )0,1 , bán kính R= 3
C Tập hợp các điểm biểu diễn các số phức z là đường tròn tâm I(0, –1 ,) bán kính R= 3
D Tập hợp các điểm biểu diễn các số phức z là đường tròn tâm I(0, –1 ,) bán kính R= 2.
Tập hợp các điểm biểu diễn các số phức z là đường tròn tâm I(0, –1 ,) bán kính R= 2
Câu 90 Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy tập hợp các điểm biểu diễn số phức , z thỏa
Trang 45C Là đường tròn có phương trình z1 −z2 , nhưng không chứa M N ,
D Là đường tròn có phương trình x2+y2−4x− =5 0, nhưng không chứa M N ,
Hướng dẫn giải
Phương trình 3x+4y− =2 0 có nghiệm là z1 = +2 5i, z2 = −2 5i
Khi đó M(2; 5), N(2;− 5), ( ; )P x y
MP=(x−2;y− 5), NP=(x−2;y+ 5)
Tam giác MNP vuông tại P khi MP NP =0 (x−2)2+y2− = 5 0 x2+y2−4x− =5 0
Câu 92. Điểm M biểu diễn số phức 0 z và điểm M biểu diễn số phức ' z'= 1
z Nếu điểm
M di động trên đường tròn tâm A(−1;1) bán kính R= 2 thì M di động trên đường nào? '
A x2+y2+2x−2y=0 B 2x+2y+ =1 0.
C 2x−2y+ =1 0. D 2x+2y− =1 0.
Trang 46x x
x y y y
x y y
B 2 + 2 =1
16 25
y x
C 2 + 2 =1
16 9
y x
D 2 + 2 =1
25 16
y x
Trang 47
4.3 Bài tập tổng hợp biểu diễn số phức
là điểm biểu diễn của các số phức z z z1, 2, 3 Nhận xét nào sau đây là đúng?
A Ba điểm , ,A B C thẳng hàng B Tam giác ABC là tam giác vuông
C Tam giác ABC là tam giác cân D Tam giác ABC là tam giác vuông cân
Ta có: AB= 10;AC= 20;BC= 10 nên AC =2 AB2+ BC2 suy ra tam giác ABC vuông tại B
Câu 95 Trong mặt phẳng phức, gọi A B C lần lượt là các điểm biểu diễn của các số , ,
phức z1 =(1−i)(2+i z); 2 = +1 3 ;i z3 = − −1 3 i Tam giác ABC là:
A Tam giác cân B Tam giác đều
C Tam giác vuông D Tam giác vuông cân
Hướng dẫn giải
1 3 – ; 2 1 3 ; 3 1 – 3
z i z i z i Khi đó A(3; 1 ;− ) ( ) (B 1; 3 ; C − −1; 3 ) Biểu diễn trên mp ta
có: tam giác ABC vuông cân tại A (Chứng minh bằng tích vô hướng 2 vectơ hoặc độ dài các cạnh)
Trang 48x y
Câu 97 Phương trình x2−2x b+ =0 có hai nghiệm phức được biểu diễn trên mặt phẳng
phức bởi hai điểm A B Tam giác OAB đều (Với O là gốc tọa độ) thì b bằng ,
Trang 49Các điểm biểu diễn là A(1;− 1−b ) (, B 1; 1−b )
5
5.2
S AB AC Với AB=(2; 1; 0 ,− ) AC= −( 1; 0; 0 )
Dùng máy tính ta có kết quả : = 1
2
B S
(Có thể dùng công thức tính diện tích phần Oxy tính nhanh hơn)
Câu 99 Tìm tập hợp các điểm M biểu diễn số phức z , thỏa mãn : 2 −( )2 =
y x
Trang 50D Đường cong =y 1
x hoặc đường cong = −
1
y x
1
y x
y x
Câu 100 Trong mặt phẳng phức với hệ tọa độ Oxy , tập hợp điểm M x y( ); biểu diễn của số phức = +z x yi thỏa mãn z+ +1 3i = − −z 2 i là kết quả nào sau đây?
A Đường tròn tâm O bán kính R= 1
B Đường tròn đường kính AB với A(− −1; 3) và B( )2; 1
C Đường trung trực của đoạn thẳng AB với A(− −1; 3) và B( )2; 1
D Đường thẳng vuông góc với đoạn AB với A(− −1; 3 ,) ( )B 2; 1 tại A
Phương trình đường trung trực của AB là: 6x+8y+ =5 0
Vậy tập hợp các điểm M x y( ); biểu diễn số phức = +z x yi và thỏa mãn yêu cầu bài toán là
đường thẳng trung trực của đoạn AB với A(− −1; 3 ,) ( )B 2; 1
Trang 51Câu 101 Điểm M x y( ); là điểm biểu diễn của số phức = +z x yi (zi) Tập hợp điểm M
+ + − − + +
Vậy tập hợp điểm M x y( ); cần tìm là trục ảo bỏ điểm biểu diễn số phức =z i
Câu 102.Trong mặt phẳng phức Oxy các số phức , z thỏa z+2i− = +1 z i Tìm số phức z
được biểu diễn bởi điểm M sao cho MA ngắn nhất với A( )1; 3
A +3 i B +1 3 i C −2 3 i D − +2 3 i
Hướng dẫn giải
Gọi M x y( ); là điểm biểu diễn số phức z= +x yi x y( , R)
Gọi E(1; 2− ) là điểm biểu diễn số phức −1 2i
Gọi F(0; 1− ) là điểm biểu diễn số phức −i
Trang 52Ta có: z+2i− = + 1 z i ME=MF Tập hợp điểm biểu diễn số phức z là đường trung
trục EF x y: − − =2 0.
Để MA ngắn nhất khi MA⊥EF tại M M( )3; 1 = +z 3 i
Câu 103.Biết số phức z thỏa điều kiện 3 −z 3i+ 1 5. Tập hợp các điểm biểu diễn của z
tạo thành một hình phẳng Diện tích của hình phẳng đó bằng
Tập hợp các điểm biểu diễn của z là hình phẳng nằm trong đường tròn
Tâm I( )1; 3 với bán kính bằng R= 5 đồng thời nằm ngoài đường tròn tâm I( )1; 3 với bán kính = 3.r
Trang 53www.vmathlish.com
VanLucNN
Trang 54 Dạng 5 Lũy thừa của số phức
i z
7 15
z z z có giá trị
Trang 56Do đó phương trình có hai nghiệm phức: = − = −
1
4 2
22