Tổng ôn cực trị số phức ôn thi THPT 2019

là một dạng toán vận dụng cao được bắt gặp khá nhiều trong các đề thi thử THPT Quốc gia môn Toán trong những năm gần đây, nhất là sau khi bộ Giáo dục và Đào tạo quyết định chuyển bài thi môn Toán từ dạng tự luận sang trắc nghiệm. Có thể nói, bài toán cực trị số phức là một trong những dạng toán chính quyết định

TỔNG ÔN CỰC TRỊ SỐ PHỨC

Wednesday, 21 April

Luôn yêu để Sống, luôn sống để học Toán, luôn học toán để Yêu

Sưu tầm và biên soạn: Phạm Minh Tuấn

Contents

CHUYÊN ĐỀ CỰC TRỊ SỐ PHỨC 1

1 MỘT SỐ VÍ DỤ MÌNH HỌA 1

2 ĐỀ TỰ LUYỆN 4

ĐỀ SỐ 1 4

 ĐÁP ÁN CHI TIẾT ĐỀ SỐ 1 7

ĐỀ SỐ 2 14

 ĐÁP ÁN CHI TIẾT ĐỀ SỐ 2 16

ĐỀ SỐ 3 22

 ĐÁP ÁN CHI TIẾT ĐỀ SỐ 3 25

ĐỀ SỐ 4 33

 ĐÁP ÁN CHI TIẾT ĐỀ SỐ 4 35

ĐỀ SỐ 5 44

 ĐÁP ÁN CHI TIẾT ĐỀ SỐ 5 48

CHUYÊN ĐỀ CỰC TRỊ SỐ PHỨC 1 MỘT SỐ VÍ DỤ MÌNH HỌA Ví dụ 1: [THPT Nguyễn Khuyến] Xét số phức z thỏa mãn 2 z   1 3 z i   2 2. Mệnh đề nào dưới đây đúng? A. z 2 B  1 2 z C. 1   3 2 z 2 D. 3   2 2 z HƯỚNG DẪN GIẢI Cách 1 Chọn z i Cách 2             2 2 2 z 1 3 z i 2 z 1 z i z i 2z    1 z i z i  2 i     1 z i 2 2    z i 2 2 Dấu " "  xảy ra khi z i 0 hay z i  z  i 1.

Ví dụ 2: [THPT Kim Liên-HN - 2017] Cho số phức z thỏa mãn z   2 3 i  1 Tìm giá trị lớn nhất

Tính độ dài MH ta lấy kết quả HM  13 1 

Ví dụ 5: [TT Hiếu Học Minh Châu] Cho số phức z thỏa mãn z không phải số thực và 

 2

2

z w

b b

w Vì z thỏa  * nên z là nghiệm phương trình  * Gọi z z1, 2 là hai nghiệm

của  * suy ra z z1. 2   2 z z1. 2   2 z z1 2    2 z 2 Suy ra

       1 1 2  2  2 2

P z i z i Dấu bằng xảy ra khi z 1 i

2 ĐỀ TỰ LUYỆN

ĐỀ SỐ 1 THỜI GIAN LÀM BÀI: 60 PHÚT Câu 1: (Sở GD Cần Thơ-Đề 324-2018) Cho số phức z thoả mãn đồng thời hai điều kiện

Câu 2: Cho số phức z z1, 2 thỏa mãn z1  3, z2 2 được biểu diễn trong mặt phẳng phức

lần lượt là các điểm M N, Biết    

Câu 3: (THTT - Số 484 - Tháng 10 - 2017 - BTN) Cho số phức z a bi  a b,   Biết tập

hợp các điểm A biểu diễn hình học số phức z là đường tròn  C có tâm I 4; 3 và bán kính R3 Đặt M là giá trị lớn nhất, m là giá trị nhỏ nhất của F4a3b1 Tính giá trị M m

Câu 5: (THPT Chuyên Lê Quý Đôn - Q Trị - HKII) Gọi M và m là giá trị lớn nhất, nhỏ nhất

của môđun số phức z thỏa mãn z 1 2 Tính M m

Câu 7: [THPT TH Cao Nguyên - 2017] Cho các số phức z1  3 i, z2    1 3 i, z3   m 2 i

Tập giá trị tham số m để số phức z3 có môđun nhỏ nhất trong 3 số phức đã cho là

A 13 1  B 10 1  C. 13 D. 10

Câu 9: (Chuyên Quang Trung - Bình Phước) Trong tập hợp các số phức, gọi z1, z2 là nghiệm

của phương trình 2  2017 

0 4

z z , với z2 có thành phần ảo dương Cho số phức z

thoả mãn z z 1 1 Giá trị nhỏ nhất của P z z2 là

Câu 10: (THPT Chuyên Hạ Long - Quảng Ninh) Cho các số phức z1    2 i, z2   2 i và số

phức z thay đổi thỏa mãn  2  2 

Câu 11: (Chuyên KHTN - Lần 3) Cho số phức z thỏa mãn 2z 3 4i 10 Gọi M và m lần

lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của z Khi đó M m bằng

Câu 13: (THPT Thăng Long - Hà Nội - Lần 2) Cho z là số phức thay đổi thỏa mãn

 1i z  2 i 4 và M x y ; là điểm biểu diễn cho z trong mặt phẳng phức Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức T  x y 3

Câu 14: (THPT Chuyên Quốc Học Huế - Lần 2) Cho số phức z x yi   với x y ,  thỏa

mãn z  1 i 1 và z   3 3 i  5 Gọim M, lần lượt là giá trị nhỏ nhất và giá trị

Câu 15: (Sở GD và ĐT Cần Thơ) Cho số phức z thỏa mãn z 1 Giá trị lớn nhất của biểu

Dựng hình bình hành OMPN trong mặt phẳng phức, khi đó biểu diễn của :

Gọi z x yi   được biểu diễn bởi điểm M x y ; Khi đó OM z

Yêu cầu bài toán  M C sao cho OM lớn nhất, nhỏ nhất

Ta có OI1 nên điểm O nằm trong đường tròn R OI OM OI R    

Gọi M x y ; là điểm biểu diễn số phức z ta có: z2i  z 4i

  y 3; z 3 3i 1 điểm M nằm trên đường tròn tâm I 3; 3 và bán kính

bằng 1 Biểu thức P  z 2 AM trong đó A 2; 0 , theo hình vẽ thì giá trị lớn nhất của P z 2 đạt được khi M 4; 3 nên     2  2 

maxP 4 2 3 0 13

CÂU 9:

Lời giải Chọn A

Xét phương trình 2  2017 

0 4

Lời giải Chọn D

I , bán kính R5

Khi đó điểm M là điểm thuộc đường tròn  C và một trong hai đường thẳng trong

4

2 2 2

T T

Gọi A là điểm biểu diễn của số phức z

Từ giả thiết z  1 i 1 ta có A là các điểm nằm bên ngoài hình tròn  C1 có tâm

Lời giải Chọn C

Suy ra P 12222x2  2 2 x hay P  2 5, với mọi   1 x 1

Vậy Pmax  2 5 khi 2 2 x   2 2 2  x    3

Câu 5: (THPT Quốc Oai - Hà Nội - HKII) Trong các số phức z thỏa mãn z i   z 2 3i

Câu 7: [LẠNG GIANG SỐ 1] Cho số phức z thỏa mãn z   3 z 3 8 Gọi M, m lần

lượt giá trị lớn nhất và nhỏ nhất z Khi đó M m bằng

Câu 8: Cho số phức z thỏa mãn z 1 Đặt  



2 2

z i A

iz Mệnh đề nào sau đây đúng?

A. A 1 B. A 1 C. A 1 D. A 1

Câu 9: Cho số phức z thỏa mãn z 1 Tìm giá trị lớn nhất Mmax và giá trị nhỏ nhất Mmin

của biểu thức M  z2    z 1 z3 1

A Mmax  5; Mmin 1 B Mmax  5; Mmin  2

C Mmax  4; Mmin  1 D Mmax  4; Mmin  2

Câu 10: Cho số phức z thỏa z  2 Tìm tích của giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức

Quỹ tích M z  là đường tròn tâm I 1,0 bán kính R  2 Còn w   z 2 i  MA

với A 0, 2 Khi đó    

max 2 5

CÂU 3:

Lời giải Chọn B

Gọi z x yi   với x y ,  , gọi M là điểm trong mặt phẳng tọa độ biểu diễn số

Gọi A0; 1 , B 4; 7 lần lượt là các điểm biểu diễn các số phức z1   i, z2   4 7 i

Dễ thấy A B, thuộc đường tròn  C Vì AB  4 5  2 Rnên AB là đường kính của đường tròn  C  MA2 MB2  AB2 20

CÂU 5:

Lời giải Chọn D

Lời giải Chọn A

2 2

12

Ta có     1 1 1  3

| | 2

i P

z z Mặt khác: 1    1 1  1

| | 2

i

Vậy, giá trị nhỏ nhất của Plà1

2, xảy ra khi z 2 ; i giá trị lớn nhất của P bằng 3

2 xảy

ra khi z2 i

CÂU 11:

Lời giải

A 1 B 0 C.1

Câu 2: (Toán học tuổi trẻ tháng 1) Cho 2018 phức z thoả mãn z   3 4 i  5 Gọi M và

m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức   2   2

2

P z z i Tính môđun của 2018 phức wM mi

A min| |  3

2

w B. min| | 2w  C. min| | 1w  D

 1 min| |

A max T  8 2 B maxT4 C max T  4 2 D maxT8

Câu 11: (SGD Bà Rịa - Vũng Tàu)Cho số phức z thỏa mãn z   2 3i  5 Gọi m, M lần

lượt là giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của biểu thức    2 2

Câu 15: [THPT Lý Thường Kiệt - 2017] Trong mặt phẳng với hệ toạ độ Oxy , cho điểm

4 P 184 P 1716 0

 13   P 33  w  1258

CÂU 3:

Lời giải Chọn A

     

2 2 2

CÂU 4:

Lời giải Chọn C

Gọi M a b ; là điểm biểu diễn số phức z a bi  a b,  , A4; 0, B 4; 0 ,

 6; 0

C lần lượt là điểm biểu diễn số phức z1  4, z2  4, z3  6

Khi đó ta có z   4 z 4 10 MA MB 10suy ra tập hợp điểm M là  E nhận

A, B là các tiêu điểm, độ dài trục lớn 2a10 a 5, tiêu cự 2c  8 c 4, b3

 

 E : 2  2 1

25 9

y x

Gọi M x y 1; 1 là điểm biều diễn số phức z1, N x y 2; 2là điểm biểu diễn số phức z2

Số phức z1thỏa mãn z1 2 3i 2     2  2 

1 2 1 3 4

x y suy ra M x y 1; 1nằm trên đường tròn tâm I2; 3 và bán kính R1 2

Số phức z2 thỏa mãn z2  1 2 i  1     2  2 

2 1 1 2 1

x y suy ra N x y 2; 2nằm trên đường tròn tâm J1; 2  và bán kính R2  1

Ta có z1z2 MNđạt giá trị lớn nhất bằng R1  IJ R2   2 34 1    3 34

CÂU 6:

Lời giải Chọn B

CÂU 7:

Lời giải Chọn A

1

O

I M

Mà M N,  C nên MNlớn nhất khi MN là đường kính đường tròn  C

Lời giải Chọn C

CÂU 13:

Lời giải Chọn B

Gọi z x yi x y,     z 1 2ix 1 y2i

Ta có:        2  2     2   2 

Suy ra tập hợp điểm M x y ; biểu diễn số phức z thuộc đường tròn  C tâm

Vậy z    1 2 2 là môđun lớn nhất của số phức z i

CÂU 15:

Lời giải Chọn C

Gọi z x yi x y, , R

Ta có z   1 z 2 i    2  2     2  2

Tập hợp điểm M x y ; biểu diễn số phức z là đường thẳng  d : 3x y  2 0

Để đoạn AM nhỏ nhất thì M là hình chiếu của A trên d

M , M2 lần lượt là điểm biểu diễn số phức z có môđun lớn nhất và nhỏ nhất Gọi M

là trung điểm của M M1 2, M a b ; biểu diễn số phức w, tổng a  b nhận giá trị nào

sau đây?

Câu 11 (THPT Lê Hồng Phong - Nam Định) Cho số phức z và w thỏa mãn z w  3 4i

và z w 9 Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức T z w

A max T  176 B maxT14 C maxT4 D

 max T 106

Câu 12: (Chuyên Thái Bình) Cho số phức z thỏa mãn   1  i z   2   1  i z   2 4 2 Gọi

Câu 15: [THPT Lê Hồng Phong-HCM] Cho số phức z thỏa z 1 Gọi m, M lần lượt là giá

trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của biểu thức P  z5 z3 6 z  2 z4 1 Tính M m

Đặt z x yi   khi đó ta có:

Khi đó   MF1MF2 10F F1 2 6 nên tập hợp các điểm E là đường elip

có hai tiêu điểm F1 và F2 Và độ dài trục lớn bằng 10

Ta có c3; 2b10 b 5 và a2   b2 c2 16

Do đó, phương trình chính tắc của là 2  2 1

16 25

y x

Vậy max z OB OB 5 khi z 5i có điểm biểu diễn là M10; 5 

và min z OA OA 4 khi z 4 có điểm biểu diễn là M24; 0

Tọa độ trung điểm của M M1 2 là    

5 2;

Theo giả thiết ta có          

Ta có 2  

z z  z1   2 3i hoặc z2   2 3i Gọi z x y   i, với x y , 

Theo giả thiết, 2 z z 1  z z2     2   2     2  2

- Đặt z x yi   , với x, y

- Từ giả thiết zm  1 i 8     2  2 

x m y , do đó tập hợp các điểm M biểu diễn số phức z là đường tròn  T có tâm I m  1; 1, bán kính R8

- Từ giả thiết z      1 i z 2 3 i     2   2    2   2

 2 x  8 y  11 0  hay M nằm trên đường thẳng  : 2 x  8 y  11 0 

- Yêu cầu bài toán   cắt  T tại 2 điểm phân biệt

CÂU 9:

Lời giải Chọn C

Đặt z x yi x y ,   Do z w  3 4i nên w3x  4y i

Do đó Elip có độ dài trục lớn là A A1 2  2 a  4, độ dài trục bé là B B1 2  2 b  2 2

Mặt khác O là trung điểm của AB nên mmax z maxOM OA1  a 2 và

Gọi M x y ; biểu diễn số phức z x iy   thì M thuộc đường tròn  C1 có tâm

Vì z 1 và  2

.

z z z nên ta có z  1

z

Câu 3 (SỞ GD VÀ ĐT HƯNG YÊN NĂM 2018) Xét số phức z và số phức liên hợp của nó

có điểm biểu diễn là M, M Số phức z4 3 ivà số phức liên hợp của nó có điểm biểudiễn lần lượt là N, N Biết rằng M, M, N, N là bốn đỉnh của hình chữ nhật Tìm

A 6 7 B 4 2 13  C. 2 53 D. 4 13

Câu 5: (THPT Chuyên Quốc Học Huế) Cho z x yi   với x, y là số phức thỏa mãn

điều kiện z   2 3 i     z i 2 5 Gọi M, m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị

Câu 7: [SGD NINH BINH] Xét các số phức z a bi  (a, b ) có môđun bằng 2 và phần

ảo dương Tính giá trị biểu thức         2018

Câu 8: (Sở GD Thanh Hoá) Cho số phức z thỏa mãn z2i 1 z2i 1 10 Gọi M

, m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của z Tính tổng S M m 

Câu 11: [Đề thi thử-Liên trường Nghệ An] Biết rằng hai số phức z1, z2 thỏa mãn

Câu 13: (THPT Ninh Giang - Hải Dương) Cho các số phức z thỏa mãn z 4 3i 2 Giả

sử biểu thức P z đạt giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất khi z lần lượt bằng

Câu 17: (PTNK Cơ Sở 2 - TPHCM) Nếu z là số phức thỏa z   z 2 i thì giá trị nhỏ nhất của

max

2 5 7

max

9 5 10



max

7 5 10

Câu 23: (THPT Kim Liên-Hà Nội) Xét các số phức z a bi  (a b,  ) thỏa mãn

 3 2 2

z i Tính a b khi z 1 2i 2 z 2 5i đạt giá trị nhỏ nhất

A. 4  3 B. 2  3 C. 3 D. 4  3

V ũ V ă

Câu 24: (THPT Sơn Tây - Hà Nội) Gọi n là số các số phức z đồng thời thỏa mãn

CÂU 4:

Lời giải Chọn C

Gọi z x y   i, với x y ,  Khi đó M x y ; là điểm biểu diễn cho số phức z

Theo giả thiết, 5w2 i z45 w i   2 i z45i

- Theo bài ra: z   2 3 i     z i 2 5

Gọi  C là đường tròn tâm J 4; 3, bán kính R  P  25

- Đường tròn  C cắt miền  T khi và chỉ khi

-1

A

B

-1 2

J

I K

Lời giải Chọn C

Gọi I 4; 5 , J 1; 0

Gọi A B, lần lượt là các điểm biểu diễn số phức z z1, 2

Khi đó A nằm trên đường tròn tâm I bán kính R  1, B nằm trên đường tròn tâm J

Khi đó: P CA CB CA    1 CB A B  1 nên Pmin  A B1 min   

Giả sử z a bi  , a b,    z a bi

Chia hai vế cho i ta được: z     2 i z 2 i 10

Đặt M a b ; , N a ;b, A2 ;1, B2 ; 1 , C 2 ;1 NB MC

Gọi M x y ; là điểm biểu diễn của số phức z x yi   , N x y  ;  là điểm biểu diễn

Vậy N thuộc đường thẳng  : 8 x  6 y  35

Dễ thấy đường thẳng  không cắt  C và z z  MN

Áp dụng bất đẳng thức tam giác, cho bộ ba điểm I M N, ,  ta có

Từ giả thiết z  1 i 5 suy ra tập hợp các điểm M biểu diễn số phức z là đường tròn (C)tâm I 1;1 , bán kính R5

Ta có: phương trình đường thẳng BK là: 2x+y-8=0

Tọa độ điểm M là nghiệm của hệ:

x y x y

Gọi M1, M2, M lần lượt là điểm biểu diễn cho số phức z1, 2z2, z trên hệ trục tọa

độ Oxy Khi đó quỹ tích của điểm M1 là đường tròn  C1 tâm I 3; 4 , bán kính

 1

quỹ tích của điểm M2 là đường  C2 tròn tâm I 6; 8 , bán kính R  1;

quỹ tích của điểm M là đường thẳng d : 3 x  2 y  12 0 

Bài toán trở thành tìm giá trị nhỏ nhất của MM1 MM2 2

M0

K A

I

B

I , R  1 là đường tròn đối xứng với  C2 qua d Khi

đó minMM1MM22minMM1MM32 với M3 C3

Gọi A, B lần lượt là giao điểm của đoạn thẳng I I1 3 với  C1 ,  C3 Khi đó với mọi

điểm M1 C1 , M3 C3 , M d ta có MM1 MM3  2 AB  2, dấu "=" xảy ra khi M1 A M , 3  B Do đó Pmin  AB   2 I I1 3  2 2  1 3  9945

13

CÂU 12:

Lời giải Chọn B

Gọi z1   x1 y1i và z2  x2 y2i, trong đó x1, y1, x2, y2 ; đồng thời M x y1 1; 1

và M x y2 2; 2 lần lượt là điểm biểu diễn các số phức z1, z2

Theo giả thiết, ta có:

A

Khi đó z1z2  M M1 2 Suy ra 1 2  1 2 min

min

z z M M  M M1 2  R1 2 R2  2

CÂU 13:

Lời giải Chọn C

Gọi  là đường thẳng qua hai điểm OI ta có

phương trình của   : 3x4y0 Gọi M và N lần lượt là hai giao điểm của  

(C2)

(C1)

M2O

M1

I

M là trung điểm BC nên phương trình đường trung trực của BC là : 2x 1 0

Đặt D3; 2, DA3,  ,    7

2

Khi đó P  z 3 2i DN, với N là điểm biểu diễn cho z

Suy ra min P  min  DA d D ,  ,     3

CÂU 15:

Lời giải Chọn C

Gọi z x yi,x y,   Theo giả thiết, ta có   2 2 

Suy ra   2 x y ,  2

Đặt z x yi   với x, y  theo giả thiết z  z 2i    y 1  d

Vậy tập hợp các điểm biểu diễn số phức z là đường thẳng  d

Gọi A 0;1 , B 4; 0 suy ra z i   z 4 P là tổng khoảng cách từ điểm M x ; 1 đến hai điểm A, B

Thấy ngay A 0;1 và B 4; 0 nằm cùng phía với  d Lấy điểm đối xứng với A 0;1

qua đường thẳng  d ta được điểm A0; 3 

Do đó khoảng cách ngắn nhất là A B  3242 5

CÂU 18:

Lời giải Chọn B

7 2 2

Ta có z1   3i 5 2 2iz1 6 10i 4  1 ; iz2  1 2i   4  3z2 6 3i 12

 2

Gọi A là điểm biểu diễn số phức 2iz1, B là điểm biểu diễn số phức  3z2 Từ  1 và

 2 suy ra điểm A nằm trên đường tròn tâm I1 6; 10 và bán kính R1  4; điểm

B nằm trên đường tròn tâm I2 6; 3 và bán kính R2  12

Ta có iz  2      i 1 z  1 i 2   1 Gọi z0   1 i 2 có điểm biểu diễn là

I 2

I 1

B A

Gọi M a b ; là điểm biểu diễn số phức z a bi  Đặt I 3; 2 , A1; 2 và B 2; 5

Dấu bằng trong bất đẳng thức trên xảy ra khi và chỉ khi M thuộc đoạn thẳng BK

Do đó MA2MB nhỏ nhất khi và chỉ khi M là giao điểm của  C và đoạn thẳng BK

Phương trình đường thẳng BK x: 2

Phương trình đường tròn      2  2 