Tải bản đầy đủ (.pdf) (17 trang)

Số phức theo sơ đồ tư duy

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (399.54 KB, 17 trang )

THANH TÙNG 0947141139

1

CHUYÊN ðỀ : SỐ PHỨC
Bài tập mẫu

Bài 1. Hãy viết các biểu thức sau dưới dạng số phức
a bi
+

( , )
a b



1.
2(2 3 )
(1 2 )(3 ) 4 2
1
i
A i i i
i
+
= + − − + −
+
2.
1 3 1 2
1 2 1
i i i
B


i i i
+ − +
= + −
− − +

3.
5 6
3 5
(2 ) (1 )
(1 2 ) (1 )
i i
C
i i
+ +
= −
− −
4.
2012 2013 2012 2013
(1 ) (1 )
D i i i i= − − − + +
Giải:
1.
2(2 3 ) 2(2 3 )(1 )
(1 2 )(3 ) 4 2 (3 2) ( 1 6) 4 2
1 (1 )(1 )
i i i
A i i i i i
i i i
+ + −
= + − − + − = + + − + − + −

+ + −


2 2
2(5 )
5 5 4 2 5 5 (5 ) 4 2
1 1
i
i i i i i
+
= + − + − = + − + + − =
+
4 2
i
+

2.
2
1 3 1 2 (1 ) (3 )(2 ) (1 2 )(1 )
1 2 1 (1 )(1 ) (2 )(2 ) (1 )(1 )
i i i i i i i i
B
i i i i i i i i i
+ − + + − + + −
= + − = + −
− − + − + − + + −


2 7 3 7 3 1 1
1

2 5 2 5 2 5 2
i i i
i
+ +
   
= + − = − + + − =
   
   
1 7
10 10
i
− +

3.
3 5
5 6
2
3 5
(2 ) (1 ) 2 1
.(2 ) .(1 )
(1 2 ) (1 ) 1 2 1
i i i i
C i i
i i i i
+ + + +
   
= − = + − +
   
− − − −
   

5
3
2
(2 )(1 2 ) (1 )
.(3 4 ) .(1 )
5 2
i i i
i i
 
+ + +
 
= + − +
 
 
 
 


3 5
3 5
5 2
.(3 4 ) .(1 ) .(3 4 ) (1 ) (3 4 ) (1 )
5 2
i i
i i i i i i i i i i
   
= + − + = + − + = − + − + =
   
   
5 4

i


4.
1006 1006
2012 2013 2012 2013 2 1006 2 1006 2 2
(1 ) (1 ) ( ) ( ) . (1 ) (1 ) (1 )
D i i i i i i i i i i
   
= − − − + + = − − − + + +
   


1006 1006 1006 1006 1006 1006 2 503
( 1) ( 1) . ( 2 ) (2 ) .(1 ) 1 (2 ) . 1 2 .( ) .
i i i i i i i i i i
= − − − − − + + = − + = − + =
1006
1 (1 2 )
i
− +

THANH TÙNG 0947141139

2

Bài 2. Cho số phức
1
1
i

z
i
+
=

. Tính giá trị của biểu thức:
2013
2
A iz
= +
.

Giải: Ta có:
2
1 (1 ) 2
1 2 2
i i i
z i
i
+ +
= = = =

2013 2013 2 1006 1006
( ) . ( 1) .
z i i i i i
⇒ = = = − =


2013 2
2 2 2 1

A iz i
⇒ = + = + = − =
1
. Vậy
1
A
=


Bài tập áp dụng
1) Tính các giá trị biểu thức sau:

1
1 3
2 2
A
i
=
+

(
)
(
)
2 2
1 3 1 3
B i i
= + + −

2 2011 2012

1
C i i i i
= + + + + +


100
(1 )
D i
= −

16 8
1 1
1 1
i i
E
i i
+ −
   
= +
   
− +
   

105 23 2012 34
F i i i i
= + + −

2) Cho số phức
1
1

i
z
i

=
+
. Tính giá trị của
2013
z
.
3) Cho số phức
3 1
2 2
z i
= −
. Tính các số phức sau:
(
)
3
2 2
; ; ;1
z z z z z
+ +
.


DẠNG 2: SỐ PHỨC VÀ CÁC ðẠI LƯỢNG ðẶC TRƯNG


THANH TÙNG 0947141139


3


Bài tập mẫu
1. (D – 2012) Cho số phức z thỏa mãn
2(1 2 )
(2 ) 7 8
1
i
i z i
i
+
+ + = +
+
. Tìm môñun của số phức
1
w z i
= + +
.

Phân tích :
+) ðiều kiện
2(1 2 )
(2 ) 7 8
1
i
i z i
i
+

+ + = +
+
chỉ chứa
z
nên ta thực hiện các phép toán
z a bi
⇒ = +

+) Suy ra
1
w z i
= + +

w



Giải: Ta có:
2(1 2 )
(2 ) 7 8
1
i
i z i
i
+
+ + = +
+


2(1 2 )(1 )

(2 ) 7 8
(1 )(1 )
i i
i z i
i i
+ −
⇔ + + = +
+ −


2(3 )
(2 ) 7 8
2
i
i z i
+
⇔ + + = +


(2 ) 4 7
i z i
⇔ + = +


4 7 (4 7 )(2 ) 15 10
3 2
2 5 5
i i i i
z i
i

+ + − +
⇔ = = = = +
+


2 2
1 3 2 1 4 3 4 3 5
w z i i i i w
⇒ = + + = + + + = + ⇒ = + =
.
Vậy
5
w
=




THANH TÙNG 0947141139

4

2. ( A – 2010-NC): Cho số phức z thỏa mãn:
3
(1 3 )
1
i
z
i


=

. Tìm môñun của số phức
z iz
+
.

Phân tích :
+) ðiều kiện
3
(1 3 )
1
i
z
i

=

chỉ chứa
z
nên ta thực hiện các phép toán
z a bi z a bi
⇒ = + ⇒ = −

+) Suy ra
z iz
+

z iz
⇒ +



Giải:
Ta có:
3 2 3
(1 3 ) 1 3 3 3( 3 ) ( 3 ) 1 3 3 9 3 3 8 8(1 )
4 4
1 1 1 1 2
i i i i i i i
z i
i i i i
− − + − − − + − − +
= = = = = = − −
− − − −

Vậy
4 4 4 4
z i z i
= − − ⇒ = − +
2 2
4 4 ( 4 4 ) 8 8 8 8 8 2
z iz i i i i⇒ + = − − + − + = − − = + =
hay
8 2
z iz+ =

3. (A, A1 – 2012 – NC): Cho số phức z thỏa mãn
5( )
2
1

z i
i
z
+
= −
+
. Tính môñun của số phức
2
1
w z z
= + +
.

Phân tích :
+) Trong ñiều kiện
5( )
2
1
z i
i
z
+
= −
+
chứa ñồng thời
z

z
nên gọi
z a bi

= +

( , )
a b R


+) Từ ñiều kiện
5( )
2
1
z i
i
z
+
= −
+

biến ñổi về dạng
2
1 2
?
1
?
a
z z z w z z w
b
=

= ⇒ ⇒ ⇒ = + + ⇒


=


Giải:
+) Gọi
z a bi
= +

( , )
a b R

,
1
z
≠ −

+) Khi ñó:
5( )
2 5( ) ( 1)(2 ) 5( ) ( 1)(2 )
1
z i
i z i z i a bi i a bi i
z
+
= − ⇔ + = + − ⇔ − + = + + −
+
(*)
(*)
5 5( 1) (2 2 ) ( 1 2 )
a b i a b a b i

⇔ − − = + + − + −
5 2 2 3 2 1
5( 1) 2 1 7 6 1
a a b a b a
b a b a b b
= + + − = =
  
⇔ ⇔ ⇔
  
− = − + − = − =
  



2 2 2 2
1 1 1 1 (1 ) 2 3 2 3 13
z i w z z i i i w= + ⇒ = + + = + + + + = + ⇒ = + = . Vậy
13
w =
4. ( D – 2010): Tìm số phức z thỏa mãn:
2
z = và
2
z
là số thuần ảo.

Phân tích :
+) Trong ñiều kiện
2
z =

chứa
z
nên gọi
z a bi
= +

( , )
a b R


+) Từ hai ñiều kiện
2
z =


2
z
là số thuần ảo
1
2
( , ) 0
?
( , ) 0 ?
f a b
a
z
f a b b
=
=



⇒ ⇔ ⇒
 
= =



Giải:
+) Gọi
z a bi
= +

( , )
a b R

2 2 2 2
2 2 2
z a b a b
⇒ = ⇔ + = ⇔ + =

(1)
+) Ta có:
2 2 2 2
( ) 2
z a bi a b abi
= + = − +
là số thuần ảo
2 2
0
a b

⇒ − =
2 2
b a
⇔ =
(2)
THANH TÙNG 0947141139

Thay (2) vào (1):
2
1 1
2 2
1 1
a b
a
a b
= ⇒ = ±

= ⇔

= − ⇒ = ±

.
Vậy các số phức cần tìm là:
1 ;
i
+

1 ;
i



1 ;
i
− +

1
i
− −
.
5. Tìm số phức z thỏa mãn
( 1)( 2 )
z z i
− +
là số thực và
1 5
z − = .

Phân tích :
+) ðiều kiện
( 1)( 2 )
z z i
− +
chứa ñồng thời
z

z

1 5
z − =



1
z

nên gọi
z a bi
= +

( , )
a b R


+) Từ hai ñiều kiện
( 1)( 2 )
z z i
− +

là số thực và
1 5
z − =
1
2
( , ) 0
?
( , ) 0 ?
f a b
a
z
f a b b
=

=


⇒ ⇔ ⇒
 
= =



Giải:
+) Gọi
z a bi
= +

( , )
a b R

( 1)( 2 ) ( 1)( 2 ) [( 1) ][ ( 2) ]
z z i a bi a bi i a bi a b i
⇒ − + = + − − + = − + − −


[ ( 1) ( 2)] [ ( 1)( 2)]
a a b b ab a b i
= − + − + − − −


( 1)( 2 )
z z i
− +


là số thực
[ ( 1)( 2)] 0 2 2 0
ab a b a b
⇔ − − − = ⇔ + − =
(1)
Ta có:
2 2 2 2
1 5 1 5 ( 1) 5 ( 1) 5
z a bi a b a b
− = ⇔ − + = ⇔ − + = ⇔ − + =
(2)
Từ (1)
2 2
b a
⇒ = −
thay vào (2) ta ñược:
2 2 2
0 2
( 1) (2 2) 5 2 0
2 2
a b
a a a a
a b
= ⇒ =

− + − = ⇔ − = ⇔

= ⇒ = −



Vậy các số phức cần tìm là:
2
i
;
2 2
i

.
6. Trong các số phức thỏa mãn ñiều kiện
2 4 2
z i z i
− − = −
. Tìm số phức z có môñun nhỏ nhất.

Phân tích :
+) ðiều kiện
2 4 2
z i z i
− − = −
chứa môñun nên gọi
z a bi
= +

( , )
a b R


+) Từ hai ñiều kiện
2 4 2

z i z i
− − = −

và z có môñun nhỏ nhất
1
2
( , ) 0
?
( , ) 0 ?
f a b
a
z
f a b b
=
=


⇒ ⇔ ⇒
 
= =



Giải:
+) Gọi
z a bi
= +

( , )
a b R


2 4 2 ( 2) ( 4) ( 2)
z i z i a b i a b i
⇒ − − = − ⇔ − + − = + −


2 2 2 2
( 2) ( 4) ( 2)
a b a b⇔ − + − = + −


4 8 20 4 4
a b b
⇔ − − + = − +


4
b a
⇔ = −


Khi ñó
2 2 2 2 2 2
( 4) 2( 4 8) 2( 2) 8 8
z a b a a a a a= + = + − = − + = − + ≥

min
2 2
z⇒ =
khi

2 0 2 2
a a b
− = ⇔ = ⇒ =
.
Vậy số phức
2 2
z i
= +


Chú ý: Các em có thể tham khảo thêm cách giải thứ 2 của bài toán này ở Dạng 3 – Loại 1



THANH TÙNG 0947141139
Bài tập áp dụng
1) Tìm phần thực, phần ảo của các số phức sau:
a)
3 3
( 1 ) (2 )
z i i
= − + −
. b)
2013
(1 )
1
i
z
i
+

=

. c)
2 3 20
1 (1 ) (1 ) (1 ) (1 )
z i i i i
= + + + + + + + + +

2) Cho hai số phức
1
1 2
z i
= +
,
2
2 3
z i
= −
. Xác ñịnh phần thực và phần ảo của số phức
1 2
2
z z


1 2
.
z z

3) ( B – 2011-NC): Tìm phần thực và phần ảo của số phức
3

1 3
1
i
z
i
 
+
=
 
 
+
 
.
4) ( A – 2010): Tìm phần ảo của số phức z, biết:
(
)
2
2 (1 2 )
z i i
= + −
.
5) (Cð – 2009 – A): Cho số phức z thỏa mãn
2
(1 ) (2 ) 8 (1 2 )
i i z i i z
+ − = + + +
. Tìm phần thực, phần ảo của z.
6) (Cð – 2010): Cho số phức z thỏa mãn
2
(2 3 ) (4 ) (1 3 )

i z i z i
− + + = − +
. Tìm phần thực, phần ảo của z.
7) Tìm phần thực của số phức
(1 )
n
z i
= +
, biết
n N

thỏa mãn phương trình:

4 4
log ( 3) log ( 9) 3
n n
− + + =
.
8) Tìm số phức z, biết: a)
(2 3 ) 1 9
z i z i
− + = −
(D – 2011) b)
5 3
1 0
i
z
z
+
− − =


( B – 2011)
9) (A – 2011): Tìm tất cả các số phức z, biết:
2
2
z z z
= +
.
10) ( B – 2009): Tìm số phức z thỏa mãn:
(2 ) 10
z i− + = và
. 25
z z
=
.
11) Tìm số phức z thỏa mãn:
. 3( ) 4 3
z z z z i
+ − = −
.
12) Tìm số phức z thỏa mãn:
2 2
z i
− + =
. Biết phần ảo nhỏ hơn phần thực 3 ñơn vị.
13) Tìm số phức z, biết
2 5
z = và phần ảo của z bằng hai lần phần thực của nó.
14) Tìm số phức z thỏa mãn:
a.

(2 3 ) 1
i z z
+ = −
b.
20
1 3
z i
z
− = −
c.
2
0
z z
+ =
. d.
2
2
2 8
z zz z
+ + =

2
z z
+ =
.

15) Tìm môñun của số phức: a.
3
1 4 (1 )
z i i

= + + −
. b.
(1 )(2 )
1 2
i i
z
i
+ −
=
+

16) (A – 2011-NC): Tìm môñun của số phức z, biết:
(2 1)(1 ) ( 1)(1 ) 2 2
z i z i i
− + + + − = −
.
17) Cho số phức z thỏa mãn
11 8
1 2
.
1 1
i i
i z
i i
+
   
= +
   
− +
   

. Tìm môñun của số phức
z iz
+
.
18) Cho số phức z thỏa mãn
2 2 1
z i
− + =
. Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của
z
.
19) Tìm số phức liên hợp của
1
(1 )(3 2 )
3
z i i
i
= + − +
+
.
20) Cho số phức z thỏa mãn
1
2
z
i
z
z
 =



+ =


. Tìm số phức liên hợp của z.
21) Tìm số nghịch ñảo của số phức
3
2
1 3 2
1 (1 )
i i
z
i i
 
− −
= −
 
+ −
 
.
22) Biết số phức z thỏa mãn
30 7
z z iz i
+ + = −
. Tìm số ñối của z.

THANH TÙNG 0947141139


Bài tập mẫu
1. Xét các ñiểm A,B,C trong mặt phẳng phức theo thứ tự biểu diễn các số

4 2 6
;(1 )(1 2 );
1 3
i i
i i
i i
+
− +
− −
.
a.Chứng minh tam giác ABC là tam giác vuông cân.
b.Tìm số phức biểu diễn bởi ñiểm D, sao cho ABCD là hình vuông.


Giải: Ta có:
4 4 ( 1 )
2 2
1 2
i i i
i
i
− −
= = −

(2; 2)
A
⇒ −
;
(1 )(1 2 ) 3 (3;1)
i i i B

− + = + ⇒


2 6 (2 6 )(3 ) 20
2 (0;2)
3 10 10
i i i i
i C
i
+ + +
= = = ⇒


a. Khi ñó :
2 2
10
(1;3)
. 0
(3; 1)
AB CB
AB
AB CB
CB


= =
=
 

 

=
= −




uuur
uuur uuur
uuur
Suy ra tam giác
ABC
vuông cân tại
B
(ñpcm).
b. Gọi
( ; )
D x y
( ;2 )
DC x y
⇒ = − −
uuur

Vì tam giác
ABC
vuông cân tại
B
nên
ABCD
là hình vuông khi :
DC AB

=
uuur uuur
1 1
2 3 1
x x
y y
− = = −
 
⇔ ⇔
 
− = = −
 

Vậy số phức biểu diễn bởi ñiểm
( 1; 1)
D
− −
là:
1
i
− −

2. Trong các số phức thỏa mãn ñiều kiện
2 4 2
z i z i
− − = −
. Tìm số phức z có môñun nhỏ nhất.

Giải: Cách 1: (Các em xem lại cách giải bài toán này theo phương pháp ñại số Ví dụ thứ 6 ở DẠNG 2)
Cách 2:

+) Gọi ñiểm
( ; )
M x y
biểu diễn số phức
z x yi
= +

( ; )
x y R


+) Ta có:
2 4 2 ( 2) ( 4) ( 2)
z i z i x y i x y i
− − = − ⇔ − + − = + −


2 2 2 2
( 2) ( 4) ( 2) 4 8 20 4 4 4 0
x y x y x y y x y
⇔ − + − = + − ⇔ − − + = − + ⇔ + − =

Vậy
M
thuộc ñường thẳng
d
có phương trình:
4 0
x y
+ − =

(*)

+) Ta có:
z OM
=
min
min
z OM OM d
⇒ ⇔ ⇔ ⊥


. 0 0
d
OM u x y
⇔ = ⇔ − =
uuuur uur
(2*) (với
( ; ), (1; 1)
d
OM x y u
= = −
uuuur uur
)

Từ (*) và (2*) suy ra:
4 0 2
0 2
x y x
x y y
+ − = =

 

 
− = =
 
(2;2)
M

hay số phức
2 2
z i
= +

THANH TÙNG 0947141139

Bài tập áp dụng
1) Các ñiểm A, B, C và A’, B’, C’ trong mặt phẳng phức theo thứ tự biểu diễn các số 1 – i, 2 + 3i, 3 + i
và 3i, 3 – 2i, 3 + 2i. Chứng minh rằng tam giác ABC và A’B’C’ có cùng trọng tâm.
2) Trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy, cho A và B là hai ñiểm lần lượt biểu diễn hai nghiệm phức của phương
trình
2
6 18 0
z z
+ + =
. Chứng minh rằng tam giác OAB vuông cân.
3) Tromg mặt phẳng phức, cho ba ñiểm M, A, B lần lượt biểu diễn các số phức z,
3 3
3
i
z

 
+
 
 
 

3
i
z
.
Chứng minh rằng:
a. Tam giác OMA vuông tại M.
b. Tam giác MAB là tam giác vuông.
c. Tứ giác OMAB là hình chữ nhật.


Bài tập mẫu
1. Cho số phức
z
thỏa mãn
3 2
z i z
− + = +
.
a. Tìm tập hợp các ñiểm trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy biểu diễn số phức
z
.
b. Trong các số phức
z
thỏa mãn ñiều kiện trên, tìm số có môñun bé nhất.


Giải:
a) Gọi
( ; )
M x y
là ñiểm biểu diễn số phức
z x yi
= +

( ; )
x y R

trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy, ta có:

3 2 3 2
z i z x yi i x yi
− + = + ⇔ + − + = − +


( 3) ( 1) ( 2)
x y i x yi
⇔ − + + = + −


2 2 2 2
( 3) ( 1) ( 2)
x y x y
⇔ − + + = + +



6 2 10 4 4 5 3 0
x y x x y
⇔ − + + = + ⇔ − − =

Vậy tập hợp ñiểm biểu diễn số phức
z
là ñường thẳng
d
có phương trình:
5 3 0
x y
− − =

(*)

THANH TÙNG 0947141139

b) Cách 1 (Phương pháp ñại số)
Từ (*) ta có:
5 3
y x
= − ⇒

2 2 2 2 2
(5 3) 26 30 9
z x y x x x x
= + = + − = − +

Nên:
min

z
khi
(
)
2
min
26 30 9x x− +
15
2 26
b
x
a
⇔ = − =
từ ñó suy ra:
3
5 3
26
y x

= − =

Vậy số phức có môñun nhỏ nhất là:
15 3
26 26
z i
= −

Cách 2 (Phương pháp hình học)

ðường thẳng

d
có phương trình:
5 3 0
x y
− − =

có véctơ chỉ phương
(1;5)
d
u =
uur

Ta có:
z OM
=
min
min
z OM OM d
⇒ ⇔ ⇔ ⊥

. 0 5 0
d
OM u x y
⇔ = ⇔ + =
uuuur uur
(2*) (với
( ; )
OM x y
=
uuuur

)

Từ (*) và (2*) suy ra:
15
5 3 0
26
5 0 3
26
x
x y
x y
y

=
− − =



 
+ = −

=


15 3
;
26 26
M
 
⇒ −

 
 
hay số phức
15 3
26 26
z i
= −

2. Cho số phức
z
thỏa mãn
(1 )
2 1
1
i z
i
+
+ =


a. Tìm tập hợp các ñiểm trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy biểu diễn số phức
z
.
b. Trong các số phức
z
thỏa mãn ñiều kiện trên, tìm số có môñun lớn nhất và số có môñun nhỏ nhất.


Giải: a) Gọi
( ; )

M x y
là ñiểm biểu diễn số phức
z x yi
= +

( ; )
x y R

trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy, ta có:

2
(1 ) (1 )
2 1 2 1 2 1
1 2
i z i z
iz
i
+ +
+ = ⇔ + = ⇔ + =



2 2
( ) 2 1 ( 2) 1 ( 2) 1
i x yi y xi y x
⇔ + + = ⇔ − + + = ⇔ − + =


2 2
( 2) 1

y x
⇔ − + =
(*)
Vậy tập hợp các ñiểm biểu diễn số phức
z
là ñường tròn tâm
(2;0)
I
có bán kính
1
R
=
.
b) Cách 1 (Phương pháp ñại số)
Từ (*)
2
( 2) 1 1 2 1 1 3
y y y
⇒ − ≤ ⇔ − ≤ − ≤ ⇔ ≤ ≤
(1) Mặt khác từ (*) ta có:
2 2
4 3
x y y
+ = −
(2)
Từ (1) và (2) suy ra:
2 2
1 9
x y
≤ + ≤

hay
2
1 9 1 3
z z
≤ ≤ ⇔ ≤ ≤

Do ñó:
min
1
z
=
khi
1
y
=

0
x
=
hay số phức có môñun nhỏ nhất là:
z i
=


max
3
z
=
khi
3

y
=

0
x
=
hay số phức có môñun lớn nhất là:
3
z i
=
.

THANH TÙNG 0947141139

Cách 2 (Phương pháp hình học)


3. Cho số phức
z
thỏa mãn
2
2 2( ) 2
z z z i
− = − −

a. Tìm tập hợp các ñiểm trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy biểu diễn số phức
z
.
b. Trong các số phức
z

thỏa mãn ñiều kiện trên, tìm số có môñun lớn nhất và số có môñun nhỏ nhất.



Giải:
a) Gọi
( ; )
M x y
là ñiểm biểu diễn số phức
z x yi
= +

( ; )
x y R

trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy, ta có:

2
2 2( ) 2
z z z i
− = − −
2
2 2[ ( )] 2
x yi x yi x yi i
⇔ − − = + − − −
2
2
( 2) 4 2
x yi yi
⇔ − − = −




2 2
( 2) 4 2
x y y
− + = − −


2 2
( 2) ( 2) 2
x y
⇔ − + + =

(*)

Vậy tập hợp các ñiểm biểu diễn số phức
z
là ñường tròn tâm
(2; 2)
I

có bán kính
2
R =
.
b)




Ta có:
2 2
z x y OM
= + = nên

min
z
khi
min
OM
.
Có:
(2; 2)
OI
= −
uur
nên phương trình
OI
:
2 2
x y
y x
= ⇔ = −

(2*)
Ta tìm giao ñiểm của
OI
với ñường tròn (*) bằng cách thay (2*) vào (*):

( )

2
1
2 2
2
(1; 1)
2 1 1 1
( 2) 2 2 ( 2) 1
2 1 3 3 (3; 3)
M
x x y
x x x
x x y M

− = − = ⇒ = −

 
− + − + = ⇔ − = ⇔ ⇔ ⇒

 
− = = ⇒ = − −
 

1
2
2
3 2
OM
OM

=




=



Mặt khác ñiểm thuộc ñường tròn có khoảng cách tới gốc tọa ñộ
O
lớn nhất, nhỏ nhất phải thuộc một trong
2 ñiểm
1 2
,
M M
. Do ñó
1
min
z OM
=
hay
1
(1; 1)
M M
≡ −
nên số phức có môñun nhỏ nhất là:
1
1
z i
= −



2
max
z OM
=
hay
2
(3; 3)
M M
≡ −
nên số phức có môñun lớn nhất là:
2
3 3
z i
= −


THANH TÙNG 0947141139

4
.

(
B


2010




CB
):

Trong m

t ph

ng t

a ñ


Oxy, tìm t

p h

p ñi

m bi

u di

n các s


ph

c
z



th

a mãn:



(1 )
z i i z
− = +


Giải:
Gọi
( ; )
M x y
là ñiểm biểu diễn số phức
z x yi
= +

( ; )
x y R

trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy, ta có:

(1 ) (1 )( ) ( 1) ( ) ( )
z i i z x yi i i x yi x y i x y x y i
− = + ⇔ + − = + + ⇔ + − = − + +



2 2 2 2 2 2 2 2
( 1) ( ) ( ) 2 1 2 2
x y x y x y x y y x y
⇔ + − = − + + ⇔ + − + = +


2 2
( 1) 2
x y
⇔ + + =

Vậy tập hợp ñiểm biểu diễn số phức
z
là ñường tròn tâm
(0; 1)
I

bán kính
2
R = .
5
.

(D


2009




CB
):
Trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy, tìm tập hợp ñiểm biểu diễn các số phức z thỏa mãn:


(3 4 ) 2
z i
− − =
.

Giải:
Gọi
( ; )
M x y
là ñiểm biểu diễn số phức
z x yi
= +

( ; )
x y R

trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy, ta có:

(3 4 ) 2 (3 4 ) 2 ( 3) ( 4) 2
z i x yi i x y i
− − = ⇔ + − − = ⇔ − + + =


2 2 2 2
( 3) ( 4) 2 ( 3) ( 4) 4

x y x y
⇔ − + + = ⇔ − + + =


Vậy tập hợp ñiểm biểu diễn số phức
z
là ñường tròn tâm
(3; 4)
I

bán kính
2
R
=
.

6. Tìm tập hợp các ñiểm biểu diễn trong mặt phẳng số phức
1 2
w z i
= − −
biết số phức
z
thay ñổi thỏa mãn



1 1
z i
+ + =
.


.
Giải:
Gọi
( ; )
M x y
là ñiểm biểu diễn số phức
w x yi
= +

( ; )
x y R

trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy, ta có:

1 2
w z i
= − −


1 2 1 2 ( 1) ( 2)
z w i x yi i x y i
= + + = + + + = + + +
( 1) ( 2)
z x y i
⇒ = + − +

Do ñó
1 1 ( 1) ( 2) 1 1
z i x y i i

+ + = ⇔ + − + + + =
2 2
( 2) ( 1) 1 ( 2) ( 1) 1
x y i x y
⇔ + − + = ⇔ + + + =


2 2
( 2) ( 1) 1
x y
⇔ + + + =

Vậy tập hợp ñiểm biểu diễn số phức
w
là ñường tròn tâm
( 2; 1)
I
− −
bán kính
1
R
=
.
Bài tập áp dụng
1) Trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy, tìm tập hợp các ñiểm biểu diễn số phức z nếu như thỏa mãn một trong các
ñiều kiện :
a.
3 4
z z i
= − +

. b.
1 2
z i
− + =
c.
2
z i z
+ = −
. d.
4
z i z i
− + + =
.
e.
4 4 10
z i z i
− + + =
f.
2 2
z i z z i
− = − +
. g.
(
)
2
2
z z
=
h.
1

z i
z i

=
+
.
2) Trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy, tìm tập hợp các ñiểm biểu diễn các số phức z sao cho:
z i
z i
+
+
là số thực.
3) Trong mặt phẳng tọa ñộ Oxy, tìm tập hợp các ñiểm biểu diễn các số phức z sao cho:
2
z
là số ảo.
4) Tìm tập hợp các ñiểm biểu diễn trong mặt phẳng số phức z biết
(2 )( )
z i z
− +
là số thuần ảo.
THANH TÙNG 0947141139

DẠNG 4 : CĂN BẬC HAI CỦA SỐ PHỨC,PHƯƠNG TRÌNH, HỆ PHƯƠNG TRÌNH

Bài tập mẫu
1. (A – 2009): Gọi
1
z


2
z
là hai nghiệm phức của phương trình
2
2 10 0
z z
+ + =
.
Tính giá trị của biểu thức
2 2
1 2
A z z
= +
.

Giải : Phương trình
2
2 10 0
z z
+ + =

có biệt thức
2
' 1 10 9 9
i
∆ = − = − =
nên phương trình có hai nghiệm :

1
1 3

z i
= − +

2
1 3
z i
= − −

2 2 2 2
1 2
1 3 1 3
A z z i i
⇒ = + = − + + − −
2 2 2 2
(1 3 ) (1 3 ) 20
= + + + =

Vậy
20
A
=

2. Cho số phức
z
có phần ảo âm và thỏa mãn
2
6 13 0
z z
− + =
. Tính môñun của số phức:

6
w z
z i
= +
+

Giải : Phương trình
2
6 13 0
z z
− + =

có biệt thức
2
' 9 13 4 4
i
∆ = − = − =
nên phương trình có hai nghiệm :


6 6
3 2
3
w z i
z i i
⇒ = + = − +
+ −


6(3 ) 24 7

3 2
10 5 5
i
i i
+
= − + = −

2 2
24 7
5
5 5
w
   
⇒ = + =
   
   


Vậy
5
w
=

THANH TÙNG 0947141139

3. (D – 2012 – NC) Giải phương trình
2
3(1 ) 5 0
z i z i
+ + + =

trên tập hợp các số phức.
Giải :
Cách 1 : Phương trình
2
3(1 ) 5 0
z i z i
+ + + =
có biệt thức
2 2
' 9(1 ) 20 2 (1 )
i i i i
∆ = + − = − = −

nên phương trình có nghiệm :
1
2
3(1 ) (1 )
1 2
2
3(1 ) (1 )
2
2
i i
z i
i i
z i
− + + −

= = − −



− + − −

= = − −




Chú ý : Việc viết ñược :
2
2 (1 )
i i
− = −
ở phần tính

trong bài toán trên có thể hiểu theo 3 hướng
+) Hướng 1 : Vì ta khá quen thuộc với công thức :
2
(1 ) 2
i i
± = ±

+) Hướng 2 : Ta chọn
,
a b
thỏa mãn
2 2
2 2 2
0
2 ( ) 2

1
a b
i a bi a b abi
ab

− =
− = + = − + ⇔

= −

và “ñoán”:
1
1
a
b
=


= −


+) Hướng 3 : (ðây là hướng ñi tổng quát – khi không nhìn thấy luôn theo Hướng 1, Hướng 2)
Gọi
a bi
+
là căn bậc hai của
2 2 2
2 ( ) 2 2 2
i a bi i a b abi i
− ⇒ + = − ⇔ − + = −



2 2 2 2
1; 1
0
1 1; 1
2 2 1
a b a b
a b a b
ab a b
ab ab
= ± = = −
 
− = =
 
⇔ ⇔ ⇔ ⇔
  

= − = − =
= − = −
 
 

Vậy căn bậc hai của
2
i

là :
1
i



1
i
− +
nên phương trình có nghiệm :

1
2
3(1 ) (1 )
1 2
2
3(1 ) ( 1 )
2
2
i i
z i
i i
z i
− + + −

= = − −


− + + − +

= = − −




Cách 2
(mang tính chất tham khảo : Chỉ chứng tỏ một ñiều có một con ñường khác dẫn tới ñáp số - nhưng khá dài )
Gọi
z a bi
= +
(
,
a b R

)
Khi ñó :
2
3(1 ) 5 0
z i z i
+ + + =

trở thành :
2
( ) 3(1 )( ) 5 0
a bi i a bi i
+ + + + + =


2 2
2 3[( ) ( ) ] 5 0
a b abi a b a b i i
⇔ − + + − + + + =


2 2

[ 3( )] (2 3 3 5) 0
a b a b ab a b i
⇔ − + − + + + + =


2 2
( )( 3) 0 (1)
3( ) 0
2 3( ) 5 0 (2)
2 3( ) 5 0
a b a b
a b a b
ab a b
ab a b
− + + =

− + − =

⇔ ⇔
 
+ + + =
+ + + =



(1)
3
a b
b a
=




= − −


+) Với
a b
=
thay vào (2) ñược :
2
2 6 5 0
a a
+ + =
( vô nghiệm với
a R

)
+) Với
3
b a
= − −
thay vào (2) ta ñược :
2 ( 3) 4 0
a a
− − − =


2
3 2 0

a a
⇔ + + =


1 2
2 1
a b
a b
= − ⇒ = −



= − ⇒ = −


Vậy
1 2
z i
= − −
hoặc
2
z i
= − −
.


THANH TÙNG 0947141139

4. (Cð – 2010) Giải phương trình
2

(1 ) 6 3 0
z i z i
− + + + =
trên tập hợp các số phức.
Giải :
Phương trình
2
(1 ) 6 3 0
z i z i
− + + + =
có biệt thức
2 2
(1 ) 4(6 3 ) 2 24 12 24 10 (1 5 )
i i i i i i
∆ = + − + = − − = − − = −

(Làm ra nháp: Nhẩm
,
a b
thỏa mãn
2 2
24
1; 5
5 (2 10)
a b
a b
ab ab

− = −
⇒ = = −


= − = −

)
nên phương trình có hai nghiệm :
1
2
(1 ) (1 5 )
1 2
2
(1 ) (1 5 )
3
2
i i
z i
i i
z i
+ + −

= = −


+ − −

= =



5. (Cð – 2009) Giải phương trình sau trên tập số phức :
4 3 7

2
z i
z i
z i
− +
= −

.
Giải :
+) ðiều kiện :
z i


+) Với ñiều kiện trên :
4 3 7
2
z i
z i
z i
− +
= −

4 3 7 ( )( 2 )
z i z i z i
⇔ − + = − −


2
(4 3 ) 1 7 0
z i z i

⇔ − + + + =

phương trình có biệt thức
2 2
(4 3 ) 4(1 7 ) 7 24 4 28 3 4 (2 )
i i i i i i
∆ = + − + = + − − = − = −

(Làm ra nháp: Nhẩm
,
a b
thỏa mãn
2 2
3
2; 1
2 (2 4)
a b
a b
ab ab

− =
⇒ = = −

= − = −

)
nên phương trình có hai nghiệm :
1
2
(4 3 ) (2 )

3
2
(4 3 ) (2 )
1 2
2
i i
z i
i i
z i
+ + −

= = +


+ − −

= = +


(thỏa mãn ñiều kiện).

Bài tập áp dụng
1) Tìm căn bặc hai của số phức z biết :
a)
5 12
z i
= − +
. b)
8 6
z i

= +
. c)
4 6 5
z i
= + . d)
1 2 6
z i
= − − .
2) Giải các phương trình trên tập hợp các số phức:
a)
2
3 2 0
x x
+ + =
. b)
2
1 0
x x
+ + =
. c)
3
1 0
x
− =
.
d)
2
(3 4 ) 5 1 0
x i x i
− + + − =

. e)
2
(1 ) 2 0
x i x i
+ + − − =
.
3) Lập phương trình bậc hai có các nghiệm là
1 2
4 3 ; 2 5
z i z i
= + = − +
.
4) Tìm m ñể phương trình :
2
3 0
x mx i
+ + =
có tổng bình phương hai nghiệm bằng 8.
5) Tìm số thực b, c ñể phương trình
2
0
z bz c
+ + =
nhận số phức z = 1 + i làm một nghiệm.
6) Cho
1
z

2
z


là các nghiệm phức của phương trình
2
2 4 11 0
z z
− + =
. Tính giá trị biểu thức


2 2
1 2
2
1 2
( )
z z
A
z z
+
=
+

THANH TÙNG 0947141139

7) Gọi
1
z

2
z
là hai nghiệm phức của phương trình

2
2 4 0
z z
+ + =
. Tính giá trị của


2 2 3
1 2 1 2
3
A z z z z
= + − +

8) Cho
1 2
;
z z
là hai nghiệm của phương trình
2
(1 2 ) (3 2 ) 1 0
i z i z i
+ − + + − =
.
Không giải phương trình hãy tính giá trị của các biểu thức sau :
a.
2 2
1 2
A z z
= +
; b.

2 2
1 2 1 2
B z z z z
= +
; c.
1 2
2 1
z z
C
z z
= +
.
9) Giải các phương trình sau trên tập số phức :
a.
2 2 2
( ) 4( ) 12 0
z z z z
+ + + − =
. b.
2 2 2 2
( 3 6) 2 ( 3 6) 3 0
z z z z z z
+ + + + + − =

c.
4 2
6 25 0
z z
− + =
. c.

4 3 2
2 2 1 0
z z z z
− − − + =
.
10) Giải các hệ sau trên tập số phức :
a.
2 2
1 2
1 2
5 2
4
z z i
z z i

+ = +

+ = −

b.
( )
3 5
1 2
4
2
1 2
0
1
z z
z z


+ =


=


.
11) Giải hệ phương trình sau trong tập số phức :
2
2
2 2 2 2
6
5
( ) 6 0
a a
a a
a b ab b a a

+ − =

+


+ + + − =

.




DẠNG 5 : DẠNG LƯỢNG GIÁC CỦA SỐ PHỨC (Ban Nâng Cao)

THANH TÙNG 0947141139


Bài tập mẫu
(B – 2012 – NC) Gọi
1
z

2
z
là hai nghiệm phức của phương trình
2
2 3 4 0
z iz
− − =
.
Viết dạng lượng giác của
1
z

2
z
.

Giải :
Phương trình
2
2 3 4 0

z iz
− − =
có biệt thức
2
' ( 3 ) 4 3 4 1
i
∆ = + = − + =

Suy ra phương trình có hai nghiệm :
1
1 3
z i
= + và
2
1 3
z i
= − +
+) Với
1
1 3
z i
= +
1 3 2
1 3
cos ;sin
2 2 3
r
π
ϕ ϕ ϕ


= + =



= = ⇒ =


.Vậy dạng lượng giác của
1
2 cos sin
3 3
z i
π π
 
= +
 
 

+) Với
2
1 3
z i
= −
1 3 2
1 3 2
cos ;sin
2 2 3
r
π
ϕ ϕ ϕ


= + =



= − = ⇒ =


.Vậy dạng lượng giác :
2
2 2
2 cos sin
3 3
z i
π π
 
= +
 
 


Bài tập áp dụng

1) Viết các số phức z sau dưới dạng lượng giác
a.
(1 3)(1 )
z i i
= − +
. b.
1 3

1
i
z
i

=
+
. c.
sin cos
z i
ϕ ϕ
= +
.
d.
5
tan
8
z i
π
= +
e.
2
( 3 )
z i
= −
. f.
1
2 2
i
+

.
2) Tính
10 5
10
(1 ) ( 3 )
( 1 3)
i i
z
i
− +
=
− −
.
3) Viết dưới dạng lượng giác của số phức z biết
2
z = và một acgumen của
1
z
i
+

3
4
π

.
4) Viết dưới dạng lượng giác của số phức z biết
1 3
z z i
− = − và

iz
có một acgumen là
6
π
.
5) Tìm phần thực và phần ảo của số phức z sau :
a.
10
9
(1 )
( 3 )
i
z
i
+
=
+
. b.
5 7
(cos sin ) (1 3 )
3 3
z i i i
π π
= − +
.
6) Tìm phần thực và phần ảo của số phức z biết
2
2 2 3
z i
= − + .

7) Tìm số n là số nguyên dương và
[1;10]
n

sao cho số phức
(1 3)
n
z i= +
là số thực.
8) Tìm n ñể số phức
3 3
3 3
n
i
i
 

 
 

 
là số thực, là số ảo ?.
9) Tìm phần thực và phần ảo của số phức
2013
2013
1
z
z
+
. Biết

1
1
z
z
+ =
.

THANH TÙNG 0947141139

DẠNG 6 : CÁC BÀI TOÁN CHỨNG MINH TRONG SỐ PHỨC (tham khảo thêm)
1) Chứng minh rằng:
2012 2010 2008
5(1 ) 7 (1 ) 6(1 )
i i i i
+ = + − + .
2) Chứng minh rằng với mỗi số phức z, có ít nhất một trong hai bất ñẳng thức sau xảy ra :

1
1
2
z + ≥ hoặc
2
1 1
z
+ ≥
.
3) Cho số phức
0
z


thỏa mãn
3
3
1
2
z
z
+ ≤
. Chứng minh rằng :
1
2
z
z
+ ≤
.
4) Cho số phức
1 3
2 2
z i
= − +
. Chứng minh rằng :
2
1 0
z z
+ + =
;
2
1
z z
z

= =

3
1
z
=
.
5) Cho
1 2
,
z z C

. Chứng minh rằng :
1 2 1 2
. .
E z z z z R
= + ∈
.
6) Chứng minh rằng
7 7
(2 5) (2 5)
E i i R
= + + − ∈
.
7) Cho z và z’ là hai số phức bất kì. Chứng minh rằng :
a.
' '
z z z z
+ = +
b.

' '
z z z z
− = −
c.
. ' . '
z z z z
=
d.
'
'
z z
z
z
 
=
 
 
(
' 0
z

) e.
. ' . '
z z z z
=
f.
' '
z
z
z z

= (
' 0
z

)

Cảm ơn các em và các bạn ñã ñọc tài liệu !
Mọi ý kiến ñóng góp các em và các bạn gửi qua E- mail:
hoặc ñịa chỉ : số 9 – Ngõ 880 – Bạch ðằng – Hai Bà Trưng – Hà Nội
ðiện thoại : 043.9871450 hoặc Dð: 0947141139
Các em có thể tham khảo thêm các chuyên ñề khác trên web:

×