Câu 1.
[2D4-5.1-4] (ĐH Vinh Lần 1) Giả sử z1 , z2 là hai trong các số phức thỏa mãn
số thực. Biết rằng
A. 5 −
z1 − z2 = 4 , giá trị nhỏ nhất của z1 + 3z2
B. 20 − 4
21 .
C. 20 − 4
Lời giải
21 .
( z − 6 ) ( 8 + zi ) là
bằng
D. 5 −
22 .
22 .
Chọn C
Giả sử z =
x + yi , x, y ∈ ¡
.Gọi
AB = z1 − z2 = 4 .
A, B lần lượt là điểm biểu diễn cho các số phức z1 , z2 . Suy ra
( z − 6 ) ( 8 + zi ) = ( x − 6 ) + yi . ( 8 − y ) − xi = ( 8x + 6 y − 48) − ( x2 + y 2 − 6 x − 8 y ) i .
2
2
Theo giả thiết ( z − 6 ) ( 8 + zi ) là số thực nên ta suy ra x + y − 6 x − 8 y = 0 . Tức là các điểm
* Ta có
A, B
thuộc đường trịn
( C ) tâm I ( 3;4) , bán kính R = 5 .
uuur uuur r uuur uuur uuuur
MA + 3MB = 0 ⇔ OA + 3OB = 4OM .Gọi H là trung điểm
M
2
2
2
2
2
AB . Ta tính được HI = R − HB = 21; IM = HI + HM = 22 , suy ra điểm M thuộc
đường tròn ( C ′ ) tâm I ( 3;4 ) , bán kính r = 22 .
uuur uuur
uuuur
z
+
3
z
=
OA
+
3
OB
=
4
OM
= 4OM , do đó z1 + 3z2 nhỏ nhất khi OM nhỏ nhất.
2
* Ta có 1
* Xét điểm
thuộc đoạn
AB thỏa
Ta có
( OM ) min = OM 0 = OI − r = 5 −
Vậy
z1 + 3z2 min = 4OM 0 = 20 − 4 22 .
22 .
Phân tích : Kiến thức cần nắm vững :
Câu 2.
Quỹ tích điểm biểu diễn số phức.
Modun số phức
Bài toán liên quan tâm tỉ cự trong hình học.
Sai sót dễ gặp, khơng để ý đường tròn C đi qua gốc tọa độ.
[2D4-5.1-4] (ĐH Vinh Lần 1) Giả sử z1 , z2 là hai trong các số phức thỏa mãn
một số thuần ảo. Biết rằng
A.
13 − 5 .
z1 − z2 = 2 , giá trị nhỏ nhất của z1 + 5 z2
B. 3
5 − 13 .
C.
3 5 − 2 13 .
( z + 1) ( z − 2i )
bằng
D. 5 −
22 .
là
Lời giải
Chọn B
Đặt
z = x + yi ( x; y ∈ ¡ ) ⇒ ( z + 1) ( z − 2i ) = x 2 + y 2 + x + 2 y − ( 2 x + y + 2 ) i.
Theo giả thiết
( z + 1) ( z − 2i )
là số thuần ảo, suy ra
2
1
5 1
5
2
x + y + x + 2 y = 0 ⇔ x + x + + y 2 + 2 y + 1 = ⇔ x + ÷ + ( y + 1) = .
4
4 2
4
1
I − ; − 1÷ R = 5
⇒ tập hợp điểm biểu diễn số phức z là một đường tròn ( C1 ) tâm 2 ,
2
2
2
2
Giả sử z =
x + yi , x, y ∈ ¡
z1 − z2 = 2 ⇔ AB = 2 .
Gọi
M
là điểm thỏa mãn
Gọi H là trung điểm
AB
.Gọi
A, B lần lượt là điểm biểu diễn cho các số phức z1 , z2 . Suy ra
uuur uuur r uuur uuur uuuur
MA + 5MB = 0 ⇔ OA + 5OB = 6OM .
2 1
IH =
IH 2 = IA2 − HA2
4
⇒
2
2
2
IM 2 = 13
IH = IM − HM
ta có
36 .
1
I − ; − 1÷ r = 13
Vậy tập hợp điểm M là đường tròn ( C2 ) tâm 2
,
6 .
uuur uuur
uuuur
z
+
5
z
=
OA
+
5
OB
=
6
OM
= 6OM .
2
Ta có 1
Do
( C1 ) , ( C2 ) là hai đường tròn đồng tâm và O ∈ ( C1 )
5 13
z1 + 5 z2 Min = 6OM Min = 6 R − r = 6 −
÷÷ = 3 5 − 13
2
6
Từ đó suy ra
Câu 3.
[2D4-5.1-4] (ĐH Vinh Lần 1) Giả sử
z1, z2
là hai trong số các số phức
iz + 2 − i = 1 và z1 − z2 = 2 Giá trị lớn nhất của z1 + z2 bằng
A. 4 .
B.
2 3.
C.
Lời giải
Chọn A
3 2.
D.
3..
z
thỏa mãn
iz + 2 − i = 1
Ta có
⇔ i z − i 2 − 1 = 1 ⇔ z − 1− i 2 = 1.
z thuộc đường tròn tâm I ( 1;
Điểm biểu diễn
)
2,
R = 1.
M , N là điểm biểu diễn z1 , z2 nên MN = 2 là đường kính. Dựng hình bình hành
OMPN ta có z1 + z2 = OP = 2 3 .
Gọi
Ta có (
khi
Câu 4.
z1 + z2
)
2
(
2
≤ 2 z1 + z2
2
) = z −z
z1 = z2 ⇔ MN ⊥ OI ( OMPN
1
2
2
2
+ z1 + z2 = 16 ⇒ z1 + z2 ≤ 4 . Dấu bằng xảy ra
là hình thoi)
[2D4-5.1-4] (Đề thi HK2 Lớp 12-Chuyên Nguyễn Du- Đăk Lăk) Cho các số phức
w+ i =
mãn
bằng
A.
z, w
thỏa
3 5
5w
= 2+ i
. Giá trị lớn nhất của biểu thức P = z − 1 − 2i + z − 5 − 2i
5 và z − 4
52 + 55 .
B.
29
C. 2 .
2 53 .
D.
3 + 134 .
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Thanh Giang; Fb: Thanh Giang
Chọn B
5w
= 2+ i
Từ giả thiết z − 4
, ta có 5w = ( 2 + i ) ( z − 4 ) .
Khi đó:
w+ i =
Suy ra điểm
Ta có:
3 5
⇔ 5w + 5i = 3 5 ⇔ ( 2 + i ) ( z − 4 ) + 5i = 3 5 ⇔ z − 3 + 2i = 3
.
5
M ( x; y)
biểu diễn cho số phức
P = MA + MB , với A ( 1;2 ) , B ( 5;2 ) .
z sẽ thuộc đường tròn ( C ) : ( x − 3) + ( y + 2 )
2
2
= 9.
Gọi
H
là trung điểm của
AB , ta có H ( 3;2 ) . Khi đó:
P = MA + MB ≤ 2 ( MA2 + MB 2 ) = 4MH 2 + AB 2 .
Mặt khác:
MH ≤ KH
với mọi điểm
M ∈ ( C ) , nên
P ≤ 4KH 2 + AB 2 = 4 ( IH + R ) + AB 2 = 2 53 .
2
Vậy
Câu 5.
Pmax
M ≡ K
= 2 53 khi MA = MB hay
z = 3 − 5i
3 11
w= − i
và
5 5 .
[2D4-5.1-4] (Cầu Giấy Hà Nội 2019 Lần 1) Cho số phức
. Giá trị lớn nhất của biểu thức
4
A. 3 .
P = z + 1 + z − 1 + z − 3i
8
B. 3 .
16
C. 3 .
z
thay đổi thỏa mãn
z−
3
2
i=
3
3
bằng
32
D. 3 .
Lời giải
Tác giả: Phi Trường ; Fb: Đỗ Phi Trường
Chọn B
Gọi
M
là điểm biểu diễn của
z , A ( − 1;0 ) , B ( 1;0 ) , C ( 0; 3 ) .
2
3 4
M ∈ ( C ) : x + y − ÷÷ =
3 3 có tâm
Khi đó
2
3
2
I 0; ÷÷
R=
3 và
3 , bán kính
∆ ABC
là tam giác đều.
Ta có:
P = z + 1 + z − 1 + z − 3i = MA + MB + MC .
Giả sử
M
Vì
thuộc cung nhỏ
·AMC = ·ABC = 60°
⇒ AM = AE
và
nên
»AB . Lấy E ∈ MC
∆ AME
sao cho
A , B , C ∈ ( C) ,
ME = MA .
là tam giác đều.
· = 60°
MAE
· = BAM
·
⇒ CAE
⇒ ∆ CAE = ∆ BAM ( c.g.c ) ⇒ EC = MB .
Do đó:
P = z + 1 + z − 1 + z − 3i = MA + MB + MC = ME + EC + MC = 2MC .
PMax ⇔ MC
có độ dài lớn nhất
chính giữa cung nhỏ
Vậy
PMax =
8
3.
( C)
( hay
M
là điểm
8
3.
» , »AC
M thuộc cung nhỏ BC
» , »AC .
BC
Tương tự
là đường kính của đường trịn
»AB ).
⇒ PMax = 2MC = 2.2 R =
nhỏ
⇔ MC
thì
PMax =
8
⇔M
lần lượt là điểm chính giữa cung
3
Câu 6.
[2D4-5.1-4] (Hàm Rồng ) Cho số phức
z + 4i = z − 8 + 4i
A.
. Tính
2 5.
z1 − z2
khi
z, z1 , z2
P = z − z1 + z − z2
41 .
B.
C.
thỏa mãn
z1 − 4 − 5i = z2 − 1 = 1
và
đạt giá trị nhỏ nhất.
8.
D.
6.
Lời giải
Tác giả:Nguyễn Thị Nga:; Fb:Con Meo
Chọn A
*) Gọi
+
z = a + bi, z1 = a1 + b1i, z2= a2 + b2i . Từ giả thiết, ta có:
z1 − 4 − 5i = 1 ⇔ ( a1 − 4 ) + ( b1 − 5) = 1 . ⇒
2
2
Tập hợp điểm biểu diễn số phức
z1
là một đường tròn
( C1 ) tâm I1 = ( 4;5) , bán kính R = 1 .
+
z2 − 1 = 1 ⇔ ( a2 − 1) + b22 = 1 ⇒
2
Tập hợp điểm biểu diễn số phức
z2
là một đường tròn
( C2 ) tâm
I 2 = ( 1;0 ) , bán kính R = 1 .
z + 4i = z − 8 + 4i ⇔ a 2 + ( 4 − b ) = ( a − 8) + ( b + 4 ) ⇔ a − b = 4 ⇒
2
+
phức
2
2
Tập hợp điểm biểu diễn số
z là một đường thẳng ( d ) : x − y = 4 .
*) Ta cần tìm
z, z1, z2
AM + BM
+ Đường thẳng
d,
để
P = z − z1 + z − z2
nhỏ nhất với
đi qua
đạt GTLN tức là ta cần tìm
M ∈ d . Ta có:
I 2 = ( 1;0 )
và vng góc với
d⇒
PT
d, : x + y = 1.
A ∈ ( C1 ) , B ∈ ( C2 )
để
5 3
d ∩ d , = { H} ⇒ H ;− ÷
+
2 2 .
I 2, , ( C2, )
+ Gọi
I 2, ( 4, −3)
và
lần lượt đối xứng với
( C ) : ( x − 4 ) + ( y + 3)
2
,
2
⇒ I1I 2,
cắt
(d )
⇒ I1I 2,
cắt
( C1 )
tại
I 2 ;(C2 )
2
qua đường thẳng
d . Ta có:
= 1.
M ( 4;0) ⇒ z = 4 .
tại hai điểm
A1 ( 4;4 ) ; A2 ( 4,6) ⇒ z1 = 4 + 4i
thỏa mãn bài toán.
MI 2 cắt ( C2 ) tại hai điểm O ( 0;0 ) ; B ( 2;0) ⇒ z2 = 2 thỏa mãn bài toán.
Vậy:
Câu 7.
z1 − z2 = 2 + 4i = 22 + 42 = 2 5 .
[2D4-5.1-4] (Sở Hà Nam) Cho số phức
Tính
z
khi biểu thức
1
A. 5 .
z = a + bi
z + 1 + 4i + z − 2 − 5i
B.
với
a, b
là hai số thực thỏa mãn
a − 2b = 1 .
đạt giá trị nhỏ nhất.
2
D. 5 .
1
C. 5 .
5.
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Thị Thanh Huyền; Fb: Huyền Kem
Chọn C
Gọi
M ( a, b )
Để
z + 1 + 4i + z − 2 − 5i
là điểm biểu diễn số phức
z . Theo đề bài có M ∈ ∆ : x − 2 y − 1 = 0 .
đạt giá trị nhỏ nhất thì MA +
( 2;5) . Vì A, B nằm khác phía với ∆
và B
hàng.
Ta có phương trình đường thẳng
Suy ra tọa độ điểm
M
nên
MA + MB
MB
đạt giá trị nhỏ nhất với
đạt giá trị nhỏ nhất khi
A ( − 1; − 4 )
M , A, B
thẳng
AB : 3x − y = 1 .
1
x
=
x − 2 y = 1
5
⇔
3x − y = 1 y = − 2
là nghiệm của hệ phương trình:
5.
1 2
1
z= − i⇒ z =
Vậy
5 5
5.
Câu 8.
[2D4-5.1-4] (THPT SỐ 1 TƯ NGHĨA LẦN 2 NĂM 2019) Cho hai số phức
z1,z2
thỏa mãn
z1 − 1− 3i = 1 và z2 + 1− i = z2 − 5+ i . Giá trị nhỏ nhất của biểu thức P = z2 − 1− i + z2 − z1
bằng
A.
2 5 − 1.
10 + 1 .
B.
C.
10 − 1 .
D.
3.
Lời giải
Tác giả: Hoàng Ngọc Quang; Fb:Hoàng Ngọc Quang
Chọn ?
Gọi
M ( z1) , N ( z2 )
Từ điều kiện
Từ điều kiện
lần lượt là điểm biểu diễn số phức
z1 − 1− 3i = 1 ⇒
là đường tròn tâm
I ( 1;3) , bán kính R= 1.
z2 + 1− i = z2 − 5+ i ⇒ NA = NB , với A( − 1;1) , B( 5;− 1) ⇒
đường trung trực của đoạn thẳng
Ta có
M
Tập hợp điểm
z1 và z2 .
Tập hợp điểm
AB có phương trình ( d) :3x − y− 6 = 0 .
N
là
P = z2 − 1− i + z2 − z1 = NE + MN , với E = ( 1;1) .
I
E
M
d
N
F
Dễ thấy điểm
Gọi
F
Ta có
E
( I ;R)
và đường trịn
là điểm đối xứng của E qua
d
nằm hồn tồn cùng phía so với đường thẳng
17 1
⇒ F ; ÷
5 5 .
P = NE + MN ≥ NF + NI − R ≥ FI − R =
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi 4 điểm
Vậy
minP =
d.
2 85
−1
5
F ,N, M, I
thẳng hàng.
2 85
−1
.
5
Câu 9.
[2D4-5.1-4] (THPT ĐÔ LƯƠNG 3 LẦN 2) Cho số phức số
z − 1 + 3i + z + 5 + i = 2 65 . Giá trị nhỏ nhất của z + 2 + i
các số thực dương. Giá trị của
A. 17 .
B.
2a 2 + b2
33 .
đạt được khi
z
z = a + bi
thỏa mãn
với
a, b
là
là
C.
24 .
D.
36 .
Lời giải
Tác giả:Thái Lê Minh Lý ; Fb:Lý Thái Lê Minh
Chọn B
Gọi
z = x + yi ; ( x , y ∈ ¡ ) . Điểm M ( x ; y )
biểu diễn số phức
z.
−
z − 1 + 3i + z + 5 + i = 2 65
Theo giả thiết
⇔ x + yi − 1 + 3i + x − yi + 5 + i = 2 65
( x − 1) + ( y + 3)
2
⇔
⇒
Tập hợp điểm
F2 ( − 5;1) .
z + 2+ i =
Mà
M
2
( x + 5) + ( y − 1)
2
+
biểu diễn số phức
( x + 2) + ( y + 1)
2
2
z
= 2 65 ( 1)
2
nằm trên đường elip
= MA , với A ( − 2; − 1)
MA = z + 2 + i nhỏ nhất khi M = ∆ ∩ ( E ) ; với ∆
uuuur
uur
dương. Ta có F1 F2 = ( − 6;4 ) ⇒ n∆ = ( − 3;2 ) .
Phương trình
∆
là
có tiêu điểm
là trung điểm của
Do đó
− 3x + 2 y − 4 = 0 ⇒ y =
( E)
đi qua
F1 ( 1; − 3)
và
F1F2 .
A là ∆ ⊥ F1F2 và M có tọa độ
4 + 3x
.
2
2
4 + 3x
x − 1) +
+ 3÷ +
(
Thay vào ( 1) ta được
2
2
2
4 + 3x
− 1÷ = 2 65
( x + 5) +
.
2
2
x = 2
⇔ 13 x 2 + 52 x + 104 = 2 65 ⇔ 13 x 2 + 52 x − 156 = 0 ⇔
.
x
=
−
6
+ Với
x = −6⇒ y = −7
+ Với
x = 2 ⇒ y = 5 ⇒ M ( 2;5) ⇒ a = 2; b = 5 ⇒ 2a 2 + b2 = 33.
(loại)
i− a
a 2 + 1 1 − a(a − 2i) . Trên mặt phẳng tọa độ, gọi
z
thỏa mãn
=
Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm
A.
6.
B.
M
5.
và
I (− 3;4) (khi a
C.
M
a
thay đổi và số phức
z
là điểm biểu diễn số phức
z.
Câu 10. [2D4-5.1-4] (THĂNG LONG HN LẦN 2 NĂM 2019) Cho số thực
thay đổi) là
4.
D.
3.
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Quang Huy ; Fb: quanghuyspt
Chọn C
i− a
⇔
a 2 + 1 1 − a( a − 2i)
z
=
z
a2 + 1
=
a−i
⇔
a − 2ai + i 2
2
a−i
2
a 2 + 1 (a − i)
z
=
a2 + 1
a
1
a
1
⇔ z=
⇔ z=
+
i ⇒ M(
;
)
a−i
a2 + 1 a2 + 1
a2 + 1 a2 + 1
⇒ M
(C ) : x 2 + y 2 = 1
thuộc đường tròn
khoảng cách
d
giữa hai điểm
M
và
bán kính
R = 1 . Vì I (− 3;4)
nằm ngồi
(C )
nên để
I (− 3;4) nhỏ nhất thì d min = IO − R = 5 − 1 = 4 .
Câu 11. [2D4-5.1-4] (THPT-Yên-Khánh-Ninh-Bình-lần-4-2018-2019-Thi-tháng-4)Cho hai số phức
z
và
của
ω = a + bi ( a, b ∈ ¡
z−ω
)
thỏa mãn:
z + 5 + z − 5 = 6 ; 5a − 4b − 20 = 0 . Giá trị nhỏ nhất
là
3
A. 41 .
5
B. 41 .
4
C. 41 .
3
D. 41 .
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Thị Oanh; Fb: Tu Nguyen
Chọn A
Gọi
M ( a ;b)
đường thẳng
là điểm biểu diễn cho số phức
( d ) : 5x − 4 y − 20 = 0 .
N ( x ; y ) là điểm biểu diễn cho số phức z , ta có:
Giả sử
z + 5 + z − 5 = 6 ⇔ NA + NB = 6
Suy ra
Gọi
ω , từ điều kiện: 5a − 4b − 20 = 0 , suy ra M thuộc
N
(∆)
, với
(
) (
A − 5 ;0 , B 5 ;0
) , AB = 2 5 < 6
x2 y 2
+ =1
thuộc Elip có phương trình ( E ) : 9
.
4
là tiếp tuyến của
+
(∆)
song song với
+
(∆)
tiếp xúc với
( d)
( E)
và
(∆)
song song với
suy ra phương trình
( d) .
( ∆ ) có dạng : 5x − 4 y + C = 0 .
( E ) ⇔ 9.25 + 4.16 = C 2 ⇔ C 2 = 289 ⇔ C = ± 17 .
(áp dụng điều kiện tiếp xúc của đường thẳng với
( E ) là: a 2 A2 + b2 B 2 = C 2 )
+ Các tiếp tuyến của
( E)
và song song với
( d ) là ( ∆ 1 ) : 5x − 4 y − 17 = 0 hoặc
( ∆ 2 ) : 5x − 4 y + 17 = 0 .
z − ω = MN , với điểm M
Ta có:
thuộc đường thẳng
MN min ⇔ MN = d ( ∆ 1 , d ) =
Do đó :
− 17 + 20
52 + 4 2
Câu 12. [2D4-5.1-4] (Sở Vĩnh Phúc) Cho số phức
( d)
và điểm
N
thuộc
( E) .
3
41 .
=
z thỏa
mãn
z − 2 − 3i = 1 .Giá
trị lớn nhất của
z + 1 + i là
A. 4 B. 6
C.
Lời giải
13 + 1 .
D.
13 + 2
.
Tác giả :Trần Thị Phượng Uyên, FB: UyenTran
Chọn C
Cách 1:
Gọi
z = x + yi , với x, y ∈ ¡
Ta có
z − 2 − 3i = x + yi − 2 − 3i = x − 2 + ( y − 3) i .
z − 2 − 3i = 1 ⇔ ( x − 2) + ( y − 3) = 1 nên điểm M
nằm trên đường tròn (C ) tâm I ( 2;3) , bán kính R = 1
2
Theo giả thiết
z + 1 + i = x − yi + 1 + i = x + 1 + ( 1 − y ) i =
Gọi
M ( x; y )
Do
M
và
H ( − 1;1)
thì
chạy trên đường tròn
nhất khi
M là giao của HI
biểu diễn cho số phức
z
( x + 1) 2 + ( y − 1) 2 .
HM =
( x + 1) 2 + ( y − 1) 2 .
(C ) , H
cố định và
với đường trịn
x = 2 + 3t
HI :
Phương trình
y = 3 + 2t
2
H
nằm ngồi đường trịn
(C ) sao cho I
(C ) nên MH lớn
nằm giữa H và M.
Giao của
HI với đường tròn ứng với t thỏa mãn:
9t 2 + 4t 2 = 1 ⇔ t = ±
1
13
3
2
3
2
M 2+
;3 +
,M 2−
;3 −
÷
÷
Suy ra
13
13
13
13
3
2
M 2+
;3 +
÷
Với
13
13 , ta có MH = 13 + 1
3
2
M 2−
;3 −
÷
Với
13
13 , ta có
MH ≈ 1,92 . Vậy GTLN của z + 1 + i = 13 + 1 .
Cách 2:
Gọi
z = x + yi , với x, y ∈ ¡
Ta có
z − 2 − 3i = x + yi − 2 − 3i = x − 2 + ( y − 3) i .
z − 2 − 3i = 1 ⇔ ( x − 2) + ( y − 3) = 1 nên điểm M
nằm trên đường tròn (C ) tâm I ( 2;3) , bán kính R = 1.
2
Theo giả thiết
z + 1 + i = x − yi + 1 + i = x + 1 + ( 1 − y ) i =
Gọi
M ( x; y )
Do
HI = 13 > 1 = R
và
H ( − 1;1)
thì
HM =
2
( x + 1) 2 + ( y − 1) 2 .
(C ) tại hai điểm phân biệt M1; M 2
nằm ngoài đoạn HI .
Với điểm
M
bất kỳ thuộc
(C ) ta có:
·
HM 2 = HI 2 + IM 2 − 2 HI .IM cos HIM
·
= HI 2 + R 2 − 2 HI .R.cos HIM
z
( x + 1) 2 + ( y − 1) 2 .
nên H nằm ngồi đường trịn
Tia HI ln cắt
biểu diễn cho số phức
(C ) .
trong đó
M 1 nằm trên đoạn HI
và
M2
2
≤ HI 2 + R 2 + 2 HI .R = ( HI + R ) = HM 2
2
Do đó
Dấu
HM ≤ HM 2 = HI + R = 13 + 1
“= ”
xảy ra khi
M ≡ M2 .
Câu 13. [2D4-5.1-4] (Đặng Thành Nam Đề 6) Gọi
z − 1 = 34
và
z + 1 + mi = z + m + 2i .
nhỏ nhất, giá trị của
A.
z1 + z2
bằng
B.
2 3.
2.
Gọi
S
là tập hợp tất cả các số phức
z1 , z2
là hai số phức thuộc
( S)
z
thoả mãn
sao cho
z1 − z2
C. 2 .
D. 3 2 .
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Vượng; Fb: Nguyen Vuong
Chọn D
z = x + yi
Đặt
z − 1 = 34
theo giả thiết có: z + 1 + mi = z + m + 2i
2
( x − 1) + y 2 = 34
⇔
⇔
2
2
2
2
( x + 1) + ( y + m ) = ( x + m ) + ( y + 2 )
Ta có
( 1)
là đường trịn
( C)
Vì vậy có tối đa 2 số phức
có tâm
z1 , z2
( x − 1) 2 + y 2 = 34
( 2m − 2 ) x − ( 2m − 4 ) y + 3 = 0
I (1;0), R = 34; ( 2 )
là đường thẳng
thoả mãn hệ phương trình đã cho, gọi
( 1)
( 2)
∆.
A ( z1 ) , B ( z2 )
ta có
AB = 2 R 2 −d 2 ( I , ∆) = 2 34 − d 2 ( I , ∆ ) ⇒ ABmin ⇔ d ( I , ∆ ) max .
Ta có
d (I , ∆ ) =
1(2m − 2) + 3
(2m − 2) 2 + (2m − 4) 2
⇒ d ( I , ∆ )max =
34
13
⇔ m= .
2
8
( x − 1) 2 + y 2 = 34,
⇒ z1 + z2 = 3 2.
5
3
x
+
y
+
3
=
0
Khi đó 4
4
Câu 14. [2D4-5.1-4] (CHUYÊN HUỲNH MẪN ĐẠT 2019 lần 1) Cho số phức
z 1, z 2
thỏa mãn
z1 − 2 + 2i + z1 + 2 − 2i = 10 2 , z 2 − 6 + 6i = 2 .
Tìm giá trị lớn nhất của
A.
5 2.
M , A ( 2; −2 )
z′ = − 2 + 2i .
Gọi
và
z1 − z2
.
B. 11
2.
B ( −2;2 )
C. 12
Lời giải
2.
D. 16
lần lượt là các điểm biểu diễn cho số phức
2.
z1 , z = 2 − 2i
và
Khi đó theo đề bài ta có :
MA + MB = 10 2
AB = 4 2 < 10 2 . Vì A , B
và
M thõa mãn các điều kiện trên là elip ( E )
A, B .
định nên quỹ tích các điểm
2a = 10 2 , 2 tiêu điểm là
Mặt khác
tâm
N
là điểm biểu diễn cho số phức
I ( 6; −6 ) , bán kính R = 2 .
Dễ thấy
B, A, I
Xét điểm
P
nằm trên đường thẳng
BI
nằm trong đoạn
z2
thỏa mãn
MN
lớn nhất khi :
các đỉnh trên trục lớn
thỏa mãn
IP = 2 ⇒ P ( 5; − 5)
( E) , N
là điểm đối xứng của
A.
9.
2
( C)
.
MN = 2a + 2 R = MP + PN = 10 2 + 2 2 = 12 2 , lúc đó : M , P
iz + 2i + 4 = 3 ; phần thực của z1
nhất của biểu thức
là đường tròn
P.
P
qua
bằng
là
I.
z , z1 , z2
thay đổi thỏa mãn các
2 ; phần ảo của z2
bằng 1. Tìm giá trị nhỏ
Câu 15. [2D4-5.1-4] (Chuyên Ngoại Ngữ Hà Nội) Cho các số phức
điều kiện sau:
có độ dài trục lớn
y= −x.
P ∈ ( C )
⇒ ( C)
P
∈
E
(
)
Khi đó
và ( E ) tiếp xúc nhau tại
Do đó
z2 − 6 − 6i = 2
là các điểm cố
2
T = z − z1 + z − z2 .
B.
2.
C. 5 .
Lời giải
D.
4.
Tác giả: Ngô Trang; Fb: Trang Ngô
Chọn D
2i + 4
⇔ i z +
÷ = 3 ⇔ i . z + 2 − 4i = 3 ⇔ z + 2 − 4i = 3
iz + 2i + 4 = 3
i
.
Gọi
M
là điểm biểu diễn số phức
z và I ( − 2;4 ) .
z + 2 − 4i = 3 ⇔ MI = 3 ⇔ M thuộc đường trịn ( C )
Ta có:
Gọi
A, B
là điểm biểu diễn số phức
Vì phần thực của
Vì phần ảo của
Gọi
H, K
Ta có:
z2
z1
bằng
B
bằng 1 nên
thuộc đường thẳng
lần lượt là hình chiếu của
Gọi
M0
M
y = 1.
trên đường thẳng
là hình chữ nhật
là giao điểm của đường thẳng
ME ≥ M 0 E ∀ M ∈ ( C )
Từ (1), (2), (3) suy ra
x= 2
và
IE
y = 1.
(1)
⇒ MH 2 + MK 2 = ME 2
với đường tròn
(2)
( C ) ( M 0 ở giữa I , E ) (như hình vẽ).
(3)
T ≥ M0E2 .
M 0 E = IE − IM 0 = 5 − 3 = 2 . Suy ra T ≥ 4.
H ≡ A , K ≡ B và M ≡ M 0
hình chiếu của M trên đường thẳng x = 2 và y = 1 .
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi
Vậy
2
T = MA2 + MB 2 = MH 2 + HA2 + MK 2 + KB 2 ≥ MH 2 + MK 2
E ( 2;1) . Tứ giác MHEK
Ta có:
2
z1 , z2 . Ta có: T = z − z1 + z − z2 = MA2 + MB 2 .
2 nên A thuộc đường thẳng x = 2 .
Gọi
Ta có:
I , bán kính R = 3 .
tâm
T
hay
M ≡ M0
và
đạt giá trị nhỏ nhất bằng 4.
Cách 2
2i + 4
⇔ i z +
÷ = 3 ⇔ i . z + 2 − 4i = 3 ⇔ z + 2 − 4i = 3
iz + 2i + 4 = 3
i
.
Gọi
z = x + yi ( x , y ∈ ¡ )
A, B
lần lượt là
Ta có:
Gọi
( x + 2) + ( y − 4)
2
2
= 9 ⇔ x 2 + y 2 = − 4 x + 8 y − 11 (*)
z1 = 2 + ai , z2 = b + i ( a , b∈ ¡
)
T = z − z1 + z − z2 = ( x − 2 ) + ( y − a ) + ( x − b ) + ( y − 1) ≥ ( x − 2 ) + ( y − 1) (1)
2
2
2
2
2
2
2
2
A = ( x − 2 ) + ( y − 1) = − 8 x + 6 y − 6 (theo (*))
2
Đặt
2
= − 8 ( x + 2 ) + 6 ( y − 4 ) + 34
Ta có:
2
2
2
− 8 ( x + 2 ) + 6 ( y − 4 ) ≤ ( 82 + 62 ) ( x + 2 ) + ( y − 4 )
⇔ ( A − 34 ) ≤ 100.9 (theo (*))
2
⇔ 4 ≤ A ≤ 64
Suy ra
A≥ 4
(2).
Từ (1) và (2) suy ra
T ≥ 4.
y=a
x=b
2
x
=
b
=
x+2 y−4
5
=
⇔
−8
6
y = a = 11
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi A = − 8 x + 6 y − 6 = 4
5
Vậy
T
đạt giá trị nhỏ nhất bằng 4.
Câu 16. [2D4-5.1-4] (Nam Tiền Hải Thái Bình Lần1) (Nam Tiền Hải Thái Bình Lần1) Cho số phức
z
A.
thỏa mãn
z = 1 . Tính giá trị lớn nhất của biểu thức T = z + 1 + 2 z − 1 .
max T = 3 2.
B.
max T = 2 10.
C.
max T = 2 5.
D.
max T = 3 5.
Lời giải
Tác giả: Nguyễn Thị Thu Dung ; Fb: Dung Nguyen
Chọn C
Giả sử
z = x + y.i ( x, y ∈ ¡
).
Số phức
z
được biểu diễn bởi điểm
Theo bài ra:
Xét
Ta có:
trên mặt phẳng tọa độ
z = 1 ⇒ x 2 + y 2 = 1. Do đó điểm M ( x; y)
( x + 1)
T = z+1+ 2 z−1 =
Nhận thấy
M ( x; y)
A(− 1;0); B(1;0) ∈ ( C )
2
Oxy.
luôn thuộc đường tròn
(C ) : x 2 + y 2 = 1.
+ y 2 + 2 ( x − 1) + y 2 = MA + 2MB với A(− 1;0) , B(1;0).
và
2
AB
là đường kính của đường trịn
(O;1).
2
2
T 2 = ( MA + 2MB ) ≤ 5 ( MA + MB ) = 5 AB 2 = 20.
2
⇒ Tmax = 2 5.
Câu 17. [2D4-5.1-4] (CổLoa Hà Nội) Gọi
z1 , z2 , z3
là ba số phức thỏa mãn điều kiện
z1 + 1 + z1 − 3i = 10 , z2 − 3 + z2 − 3i = 3 2 , z3 + 1 + z3 − 3 = 4 .
của biểu thức
A.
m
Đặt
là giá trị nhỏ nhất
z1 − z2 + z2 − z3 + z3 − z1 . Khẳng định nào sau đây đúng?
m∈ ( 4;5) .
B.
m∈ ( 5;6 ) .
C. m∈
Lời giải
( 6;7 ) .
D.
m∈ ( 7;8) .
Tác giả: Nghiêm Phương ; Fb: nghiêm Phương
Chọn B
Trong mặt phẳng
Oxy , gọi A ( − 1;0 ) , B ( 0;3) , C ( 3;0 )
biểu diễn số phức
z1 , z2 , z3 .
Khi đó,
z1 + 1 + z1 − 3i = 10 ⇔ MA + MB = AB ⇒
là đoạn
AB .
z2 − 3 + z2 − 3i = 3 2 ⇔ NC + NB = BC ⇒
z2
BC .
z3 + 1 + z3 − 3 = 4 ⇔ PA + PC = AC ⇒
M, N, P
Tập hợp điểm
Tương tự,
là đoạn
và
Tập hợp điểm
M
Tập hợp điểm
P
lần lượt là các điểm
biểu diễn số phức
N
z1
biểu diễn số phức
biểu diễn số phức
z3 là đoạn AC .
z1 − z2 + z2 − z3 + z3 − z1 = MN + NP + PM .
Khi đó
Gọi
P1 , P2
Khi đó
lần lượt đối xứng với
P
qua
AB , BC . Ta có MP = MP1 , NP = NP2 .
P = MN + NP + PM = PM
+ MN + NP2 ≥ PP
1
1 2.
Mặt khác
· = P· AB , PBC
· = CBP
·
PBA
1
2
·
·
·
·
·
⇒ P· 1 AB + ·ABC + CBP
2 = PBA + ABC + PBC = 2 ABC .
Gọi
H
là trung điểm của
PP
1 2 , khi đó
P· 2 BP1
·
·
PP
= 2 BP.sin BAC
1 2 = 2 P2 H = 2 BP2 .sin P2 BH = 2 BP.sin
.
2
Ta có
·
sin BAC
=
9 10
3 10
·
PP
1 2 = 2 BP sin BAC ≥
10 và BP ≥ BO = 3 . Khi đó
5 .
Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức
z1 − z2 + z2 − z3 + z3 − z1
Câu 18. [2D4-5.1-4] (Chuyên Vinh Lần 3) Xét các số phức
trị nhỏ nhất của
A.
4.
Chọn C
Cách 1:
9 10
∈ ( 5;6 )
bằng 5
.
z , w thỏa mãn z = 2 , iw − 2 + 5i = 1 . Giá
z 2 − wz − 4 bằng
B.
(
2 29 − 3
).
C. 8 .
Lời giải
D.
(
2 29 − 5
).
Ta có:
iw − 2 + 5i = 1 ⇔ i × w +
− 2 + 5i
= 1 ⇔ w + 5 + 2i = 1
.
i
T = z 2 − wz − 4 = z 2 − wz − z = z 2 − wz − z ×z = z × z − z − w = 2 z − z − w ( *)
Ta có:
2
z = a + bi . Suy ra: z − z = 2bi . Vì z = 2 nên − 4 ≤ 2b ≤ 4 .
Gọi A , B lần lượt là điểm biểu diễn của w và 2bi . Suy ra:
Đặt
A thuộc đường tròn ( C ) có tâm I ( − 5; − 2 ) , bán kính R = 1 .
+ B thuộc trục Oy và − 4 ≤ xB ≤ 4 .
+
Từ
( *)
suy ra:
T = 2 AB ≥ 2MN = 2 ×4 = 8 (xem hình)
A ≡ M ( − 4; − 2 ) ⇒ w = − 4 − 2i và
=
B ≡ N ( 0; − 2 ) ⇒ 2bi = − 2i ⇒ b = − 1 ⇒ z = a − i ⇒ a 2 + 1 = 4 ⇒ a = ±
Dấu “ ” xảy ra khi và chỉ khi
Vậy z −
Cách 2:
2
Đặt
3 ⇒ z = ± 3− i.
wz − 4 có giá trị nhỏ nhất bằng 8 .
z = a + bi , w = c + di ( a , b , c , d ∈ ¡
). Từ giả thiết, ta có:
a 2 + b 2 = 4
a, b ∈ [ − 2;2]
⇒
2
2
( c + 5) + ( d + 2 ) = 1 c ∈ [ − 6; − 4] , d ∈ [ − 3; − 1] .
Ta có:
2
T = z 2 − wz − 4 = z 2 − wz − z = z 2 − wz − z ×z = z × z − z − w = 2 z − z − w
⇒ T = 2 2bi − ( c + di ) = 2 ( 2b − d ) + c 2 ≥ 2 c 2 = 2 c ≥ 2 ×4 = 8 (do c ∈ [ − 6; − 4] ).
2
c = −4
2b − d = 0
2
2
Dấu “ = ” xảy ra khi và chỉ khi ( c + 5 ) + ( d + 2 ) = 1 .
c = −4
d = −2
Suy ra một nghiệm thỏa mãn là b = − 1 .
Vậy
z 2 − wz − 4 có giá trị nhỏ nhất bằng 8 .
Chú ý: Về một Lời giải SAI.
Sau khi có
(
T = z 2 − wz − 4 = 2 z − z − w ≥ 2 z − w − z = 2 EF − 2 ≥ 2 OI − 1 − 2 − 2 = 2 29 − 5
z − w = kz , k ≥ 0
Khi đó, đẳng thức khơng xảy ra, vì hệ z − w = 29 − 3 vô nghiệm.
Hoặc:
).
(
)
(
)
T = z 2 − wz − 4 = z ( z − w ) − 4 ≥ z ( z − w ) − 4 = 2 z − w − 4 ≥ 2 29 − 3 − 4 = 2 29 − 5 ,
cũng khơng có đẳng thức xảy ra. (Bạn đọc tự kiểm tra điều này).
z
Câu 19. [2D4-5.1-4] (Kim Liên) Xét các số phức
thỏa mãn
lần lượt là hai giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức
A.
M = 17 + 5, m = 3 2 .
C.
M = 26 + 2 5, m = 3 2 .
B.
z + 3 − 2i + z − 3 + i = 3 5 . Gọi M , m
P = z + 2 + z − 1 − 3i . Tìm M , m .
M = 26 + 2 5, m = 2 .
D. M
Lời giải
= 17 + 5, m = 2 .
Tác giả:Trịnh Văn Thạch; Fb: Trịnh Văn Thạch
Chọn C
Gọi
z = x + yi ( x, y ∈ ¡
và điểm
M ( x, y )
là điểm biểu diễn của số phức
( x + 3) + ( y − 2 )
2
z + 3 − 2i + z − 3 + i = 3 5 ⇒
Theo đề ra
⇒ AM + BM = 3 5
Ta có
)
với
2
+
z.
( x − 3) + ( y + 1)
2
A ( − 3;2 ) , B ( 3; − 1) .
uuur
AB = ( 6; − 3) ⇒ AB = 3 5 ⇒ AM + BM = AB
⇒ A, M , B
thẳng hàng và
M
nằm giữa
A và B .
x = − 3 + 6t
AB :
(t∈¡ )
Phương trình tham số của đường thẳng
.
y = 2 − 3t
Gọi
M ( − 3 + 6t ;2 − 3t ) , do M
Biểu thức
nằm giữa
P = z + 2 + z − 1 − 3i =
A và B nên − 3 ≤ − 3 + 6t ≤ 3 ⇒ 0 ≤ t ≤ 1 .
( x + 2)
2
+ y2 +
( x − 1) + ( y − 3)
2
2
2
=3 5
⇒ P=
( − 3 + 6t + 2 ) + ( 2 − 3t )
2
2
( − 3 + 6t − 1) + ( 2 − 3t − 3)
2
+
2
= 45t 2 − 24t + 5 + 45t 2 − 42t + 17 .
Xét
90t − 24
P′ ( t ) =
+
90t − 42
2 45t 2 − 24t + 5 2 45t 2 − 42t + 17 trên đoạn [ 0;1] .
P′ ( t ) = 0 ⇔
90t − 24
+
90t − 42
2 45t 2 − 24t + 5 2 45t 2 − 42t + 17
=0
.
⇔ ( 90t − 24 ) 45t 2 − 42t + 17 + ( 90t − 42 ) 45t 2 − 24t + 5 = 0
⇔ ( 15t − 4 ) 45t 2 − 42t + 17 + ( 15t − 7 ) 45t 2 − 24t + 5 = 0
Nếu
0
(*).
4
7
≤ t<1
thì phương trình (*) vơ nghiệm.
15 hoặc 12
4
7
2
2
Nếu 15
15 thì ( *) ⇔ ( 15t − 4 ) 45t − 42t + 17 = ( 7 − 15t ) 45t − 24t + 5
⇔ ( 225t 2 − 120t + 16 ) (45t 2 − 42t + 17) = ( 225t 2 − 210t + 49 ) (45t 2 − 24t + 5)
⇔ 1215t 2 − 486t + 27 =
1
t = 15 (l )
⇔
t = 1 ( tm )
.
0 3
1
P ÷= 3 2
Ta có: P ( 0 ) = 5 + 17 ; 3
; P ( 1) = 2 5 + 26
1
⇒ Max P ( t ) = P ( 1) = 2 5 + 26; Min P ( t ) = P ÷ = 3 2
[ 0;1]
[ 0;1]
.
3
Như vậy
M = 2 5 + 26, m = 3 2 .