Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (402.92 KB, 49 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Số phức đóng vai trò quan trọng như là công cụ đắc lực nhằm giải quyết
hiệu quả nhiều bài toán đại số, giải tích, hình học, số học và tổ hợp.
Trong các kì thi học sinh giỏi toán thành phố, quốc gia, Olympic khu vực
và quốc tế, nhiều bài toán liên quan đến số phức hoặc giải quyết trên quan điểm
áp dụng các tính chất của sớ phức.
CHUN ĐỀ: SỚ PHỨC
I. ĐẠI CƯƠNG VỀ SỐ PHỨC
II. BÀI TẬP
VẤN ĐỀ 1: TÌM PHẦN THỰC, PHẦN ẢO CỦA SỐ PHỨC
VẤN ĐỀ 2: DẠNG LƯỢNG GIÁC CỦA SỐ PHỨC
VẤN ĐỀ 3: PHƯƠNG TRÌNH TRONG TẬP SỐ PHỨC
VẤN ĐỀ 4: TẬP HỢP ĐIỂM – MAX, MIN CỦA MÔĐUL SỐ PHỨC
VẤN ĐỀ 5: HỆ PHƯƠNG TRÌNH TRONG TẬP SỐ PHỨC
VẤN ĐỀ 6: ỨNG DỤNG SỐ PHỨC GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN HỆ
PHƯƠNG TRÌNH
VẤN ĐỀ 7: ỨNG DỤNG SỐ PHỨC CHỨNG MINH MỘT SỐ ĐẲNG
THỨC LƯỢNG GIÁC
<b>1. Khái niệm sớ phức</b>
Số Phức (<i>dạng đại sô</i>) có dạng <i>z</i> = +<i>a bi</i> với <i>a, b</i>Ỵ <i>R, a</i> gọi là phần thực,
<i>b</i> gọi là phần ảo,<i> i</i> là số ảo, <i>i2<sub> = –1.</sub></i>
<i>z</i> là số thực phần ảo của số phức z bằng 0 (<i>b = 0</i>).
<i>z</i> là số thuần ảo phần thực của số phức <i>z</i> bằng 0 (<i>a = 0</i>).
Số 0 vừa là số thuần thực vừa là số thuần ảo.
Hai số phức
'
' ' ( , , ', ' )
'
<i>a</i> <i>a</i>
<i>a bi</i> <i>a b i</i> <i>a b a b</i> <i>R</i>
<i>b b</i>
ìï =
ï
+ = + <sub>ớù =</sub> ẻ
ùợ <sub>.</sub>
Tõp hp cac sụ phc ki hiệu là £ và ¡ Ì £ .
<b>2. Biểu diễn hình học của số phức</b>.
Mỗi số phức <i>z = a + bi</i> (<i>a, b</i>Ỵ <i>R</i>) xác định mợt điểm <i>M(a; b)</i> hay xác định
một véc tơ <i>u</i> =( ; )<i>a b</i>
r
trong mặt phẳng (<i>oxy</i>). Ta có quan hệ tương ứng 1–1 giữa
tập các số phức với tập hợp điểm trong mặt phẳng (<i>oxy)</i> hay tập các không gian
véc tơ hai chiều. Do vậy mặt phẳng (<i>oxy)</i> còn gọi là mặt phẳng phức.
<b>3. Tổng hai số phức, hiệu hai số phức</b>
Số đối của số phức <i>z = a + bi</i> là số phức <i>z’ = –a – bi</i> và ta kí hiệu số đối của số
phức <i>z</i> là <i>–z</i> . Vậy <i>–z = -a – bi.</i>
Véc tơ <i>u</i>r biểu diễn số phức <i>z</i>, véc tơ <i>u</i>r' biểu diễn số phức <i>z'</i> thì véc tơ <i>u u</i>r+r'
biểu diễn số phức <i>z + z’</i> và véc tơ <i>u u</i>r- r' biểu diễn số phức <i>z – z’.</i>
<b>4. Nhân hai số phức.</b>
<i>y</i>
<i>O</i> <i>a</i>
<b>5. Số phức liên hợp. </b>Số phức liên hợp của số phức <i>z = a + bi</i> là số <i>z</i> = -<i>a bi</i>
1 1
2 2
; ' ' ; . ' . '; <i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>z z</i> <i>z z</i> <i>z z</i> <i>z z</i>
<i>z</i> <i>z</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ ữ
= = = <sub>ỗ ữ</sub><sub>ỗ ữ</sub>=
ỗố ứ <sub>;</sub> <i><sub>z z</sub></i><sub>.</sub> <sub>=</sub><i><sub>a</sub></i>2<sub>+</sub><i><sub>b</sub></i>2
.
<i>z</i> là số thực <i>z</i>=<i>z</i> ; <i>z</i> là số ảo <i>z</i>= - <i>z</i>.
<b>6. Môdul của số phức. </b>
2 2
<i>z</i> = <i>a</i> +<i>b</i> Ỵ ¡
gọi là môdul của số phức <i>z = a + bi</i>.
2 2
<i>z</i> = <i>a</i> +<i>b</i> = <i>zz</i> =<i>OM</i>uuur <sub> với </sub><i>M a b</i>
0, , 0 0
<i>z</i> ³ " Ỵ<i>z C z</i> = Û <i>z</i>=
.
. ' . '
<i>z z</i> = <i>z z</i> <sub>; </sub> ' '
<i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i> = <i>z</i> <sub>; </sub> <i>z</i> - <i>z</i>' £ <i>z z</i>± ' £ <i>z</i> +<i>z</i>'<sub>.</sub>
<b>7. Chia hai số phức.</b>
Số nghịch đảo của số phức z là số phức <i>z</i>- 1 thoả mãn <i>z z</i>. - 1=1. Kí hiệu
1 1
<i>z</i>
- <sub>=</sub>
;
1
2
1
<i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i>
- <sub>=</sub>
(<i>z 0);</i>
1
2
' '. '.
'
.
<i>z</i> <i>z z</i> <i>z z</i>
<i>z z</i>
<i>z</i> <i><sub>z</sub></i> <i>z z</i>
-= = =
;
'
'
<i>z</i>
<i>w</i> <i>z</i> <i>wz</i>
<i>z</i> = Û =
<b>8. Căn bậc hai của số phức.</b>
<i>w</i>= +<i>x yi</i><sub> là căn bậc hai của số phức </sub><i>z</i>= +<i>a bi</i><sub> khi và chỉ khi</sub>
2
<i>w</i> =<i>z</i>
2 2
2
<i>x</i> <i>y</i> <i>a</i>
<i>xy</i> <i>b</i>
ìï - =
ïïí
ï =
ïïỵ <sub>.</sub>
Sớ <i>0</i> có mợt căn bậc hai là sớ w<i> = 0.</i>
Sớ z ¹ 0 có hai căn bậc hai đối nhau là w và – w.
Hai căn bậc hai của số thực <i>a > 0</i> là ± <i>a</i>.
Hai căn bậc hai của số thực <i>a < 0</i> là ± -<i>i</i> <i>a</i>.
<b>9. Giải phương trình bậc hai </b><i><b>Az</b><b>2</b><b><sub> + Bz + C = 0</sub></b><sub> (*) </sub></i><sub>(A, B, C</sub>Ỵ £ <sub>, A </sub>¹ 0<sub>).</sub>
* Tính D =<i>B</i>2- 4<i>AC</i> =<i>d</i>2, <i>d</i> là 1 căn bậc hai của .
* D ¹ 0: pt(*) có hai nghiệm phân biệt 2
<i>B</i>
<i>z</i>
<i>A</i>
<i>d</i>
- ±
=
* D = 0: pt(*) có một nghiệm (nghiệm kép) 2
<i>B</i>
<i>z</i>
<i>A</i>
=
-.
<i><b>Chú ý:</b> Nếu A, B, C là các hệ sô thực, z là nghiệm của pt(*) thì z cũng là </i>
<i>nghiệm của pt(*). Như vậy nếu biết được một nghiệm của pt bậc hai có hệ sơ</i>
<i>thực thì ta biết được nghiệm còn lại.</i>
<b>10. Dạng lượng giác của số phức. </b>
Mỗi góc lượng giác <i>j</i> =( ,<i>Ox OM</i>) gọi là một Acgumen của số phức <i>z</i>.
Khi đó số phức
2 2
2 2 2 2 cos sin 0
<i>a</i> <i>b</i>
<i>z</i> <i>a bi</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>i</i> <i>r</i> <i>i</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>j</i> <i>j</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ
= + = + <sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>= + ạ
ỗ ữ
ố + + ø
với
2 2<sub>,cos</sub> <i>a</i><sub>,sin</sub> <i>b</i>
<i>r</i> <i>a</i> <i>b</i>
<i>r</i> <i>r</i>
<i>j</i> <i>j</i>
= + = =
gọi là dạng lượng giác của số phức <i>z.</i>
1 cos sin ( )
<i>z</i> = Û <i>z</i>= <i>j</i> +<i>i</i> <i>j j</i> Ỵ <i>R</i>
.
<b>11. Nhân chia sớ phức dưới dạng lượng giác.</b>
Cho <i>z</i> =<i>r</i>(cos<i>j</i> +<i>i</i>sin ) ,<i>j</i> <i>z</i>'=<i>r</i>'(cos '<i>j</i> +<i>i</i>sin ')<i>j</i> . Khi đó
<i>z z</i>. '=<i>rr</i> '. cos(ëé <i>j</i> +<i>j</i> ')+<i>i</i>sin(<i>j</i> +<i>j</i> ')ùû.
' ' cos( ') sin( ')
<i>z</i> <i>r</i>
<i>i</i>
<i>z</i> =<i>r</i> éë <i>j</i> - <i>j</i> + <i>j</i> - <i>j</i> ùû<sub>.</sub>
<b>12. Công thức Moa–vrơ</b>:
<i>r</i> <i>j</i> <i>i</i> <i>j</i> <i>r</i> <i>nj</i> <i>i</i> <i>nj</i>
é <sub>+</sub> ù <sub>=</sub> <sub>+</sub>
ê ú
ë û <sub>,</sub>
<b>13. Căn bậc hai của số phức dưới dạng lượng giác.</b>
Số phức <i>z</i> =<i>r</i>(cos <i>j</i> +<i>i</i>sin )<i>j</i> , (r > 0) có hai căn bậc hai là
2 2
cos sin cos sin , 0,1
2 2 2 2
<i>k</i> <i>k</i>
<i>r</i>ỗổ <i>j</i> <i>i</i> <i>j</i> ữửữ <i>r</i>ổỗ <i>j</i> + <i>p</i> <i>i</i> <i>j</i> + <i>p</i>ửữữ<i>k</i>
ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>= ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub> =
ố ø è ø <sub>.</sub>
<b>Mở rộng: </b>Số phức <i>z</i>=<i>r</i>(cos <i>j</i> +<i>i</i>sin )<i>j</i> (r > 0) có <i>n</i> căn bậc <i>n</i> là
2 2
cos sin , 0,1,..., 1
<i>n<sub>r</sub></i> ỗổ <i>j</i> +<i>k</i> <i>p</i> <sub>+</sub><i><sub>i</sub></i> <i>j</i> +<i>k</i> <i>p</i>ư÷<sub>÷</sub><i><sub>k</sub></i> <sub>=</sub> <i><sub>n</sub></i><sub></sub>
<b>VẤN ĐÊ 1. TÌM PHẦN THỰC, PHẦN ẢO CỦA MỘT SỐ PHỨC</b>
<i>Để tìm phần thực, phần ảo của mợt sơ phức ta đưa sơ phức đó về dạng </i>
<i>đại sơ.</i>
<b>1.1. MỢT SỐ VÍ DỤ MINH HOA</b>
<b>VÍ DỤ 1</b>. Tìm phần thực phần ảo của mỗi số phức sau
a. <i>z</i>=
b.
2
1 2 2 3 3 2
<i>z</i> = - <i>i</i> - - <i>i</i> + <i>i</i>
c.
3 2
1
<i>i</i> <i>i</i>
<i>z</i>
<i>i</i> <i>i</i>
- +
=
-+
<b>Bài giải</b>
a. <i>z</i> =
Vậy phần thực của z là 54, phần ảo của z là -19.
b. <i>z</i> = - -
Vậy phần thực của z là -15, phần ảo của z là 1.
c.
3 1 <sub>3 1</sub> <sub>3 1</sub>
1 2 1 2
2 2 2
<i>i</i> <i>i</i>
<i>z</i>= - - - - <i>i</i> = - - + <i>i</i>- - <i>i</i>
3 3 2 2 3 1
2 2 <i>i</i>
- -
-= +
Vậy phần thực của z là
3 3
2
-, phần ảo của z là
2 2 3 1
2
-
<b>-VÍ DỤ 2</b>. Tìm phần thực, phần ảo của mỗi số phức sau
a.
10
1
<i>z</i> = +<i>i</i>
b.
2 20
1 1 1 ... 1
<i>z</i> = + + + +<i>i</i> <i>i</i> + + +<i>i</i>
<b>Bài giải</b>
a. Ta có
2
1+<i>i</i> =2<i>i</i>
suy ra
10 5
1+<i>i</i> = 2<i>i</i> =32<i>i</i>
b. Nhận thấy z là tổng của 21 số hạng đầu của một cấp số nhân với số
hạng đầu là 1, công bội là
21 10
10 10
1 1 . 1
1 1 1 2 1 <sub>2</sub> <sub>1 2</sub>
1 1
<i>i</i> <i>i</i>
<i>i</i> <i>i</i> <i>i</i> <i><sub>i</sub></i>
<i>z</i>
<i>i</i> <i>i</i> <i>i</i>
<i>i</i>
é ù
- ê + ú +
- + <sub>ê</sub><sub>ë</sub> <sub>ú</sub><sub>û</sub> - + <sub>+ +</sub>
= = = =
- -
-- +
10 10
2 2 1<i>i</i>
= - + +
. Vậy phần thực của z là - 210, phần ảo của z là 210+1
<b>VÍ DỤ 3</b>. Tìm phần thực, phần ảo của số phức
10
3
<i>z</i>= +<i>i</i>
<b>Bài giải</b>
Ta có
10
10
10 5 5
3 2 cos sin 2 cos sin
6 6 3 3
<i>z</i>= +<i>i</i> =ộ<sub>ờ</sub>ờ<sub>ỗ</sub>ổỗ<sub>ỗ</sub>ỗ <i>p</i>+<i>i</i> <i>p</i><sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>ữửữ<sub>ỳ</sub>ựỳ = ổỗỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> <i>p</i>+<i>i</i> <i>p</i>÷<sub>÷</sub>÷<sub>÷</sub>ư
è ø è ø
ë û
10 5 10 5 10 1 10 3 9 9
2 cos 2 sin 2 . 2 . 2 2 3
3 3 <i>i</i> 2 2 <i>i</i> <i>i</i>
<i>p</i> <i>p</i> ổỗ<sub>ỗ</sub> ửữ<sub>ữ</sub>
= + = + <sub>ỗ</sub>- <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>=
-ỗ <sub>ữ</sub>
ỗố ứ
Võy phõn thc của z là 29, phần ảo của z là - 2 39 .
<b>VÍ DỤ 4. </b>Tìm phần thực, phần ảo của số phức
10
5
3
3
<i>i</i>
<i>z</i>
<i>i</i>
+
=
+
<b>Bài giải </b>
Ta có
10
10 10
5 5
5
2 cos sin
3 3 <sub>6</sub> <sub>6</sub>
3
3 <sub>2 cos</sub> <sub>sin</sub>
6 6
<i>i</i>
<i>i</i> <i>i</i>
<i>z</i>
<i>i</i>
<i>i</i> <i><sub>i</sub></i>
<i>p</i> <i>p</i>
<i>p</i> <i>p</i>
ộổ<sub>ỗ</sub> ử<sub>ữ</sub>ự
ờ<sub>ỗ</sub> <sub>+</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>ỳ
+ + ờ<sub>ở</sub>ỗ<sub>ỗố</sub> ữ<sub>ứ</sub>ỳ<sub>ỷ</sub>
= = =
ộ <sub>-</sub> <sub>-</sub>
- ç ÷
+ ê<sub>ç</sub> <sub>+</sub> <sub>÷</sub>ú
÷
êç<sub>çè</sub> ÷<sub>ø</sub>ú
ë û
5
5 5
cos sin
3 3
2
5 5
cos sin
6 6
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>p</i> <i>p</i>
<i>p</i> <i>p</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>+</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ ữ
ỗố ứ
=
ổ <sub>-</sub> <sub>-</sub> ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>+</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ ữ
ỗố ứ
5 5 5 5
2 cos sin 2
2 2 <i>i</i> <i>i</i>
<i>p</i> <i>p</i>
ổ <sub>ữ</sub>ử
ỗ <sub>ữ</sub>
= ỗ<sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>=
ỗố ứ <sub>.</sub>
1 3 1 3 ... 1 3
<i>z</i> = +<i>i</i> + +<i>i</i> + + +<i>i</i>
<b>Bài giải</b>
Tổng trên là tổng của 10 số hạng đầu tiên của cấp số nhân. Ta có
10
10 10
1 3 1 3 <sub>10</sub> <sub>10</sub>
1 3 . . 2 .cos 2 .sin 1
3 3
3 3
<i>i</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i> <i>i</i>
<i>i</i>
<i>p</i> <i>p</i>
+ - - ổ<sub>ỗ</sub> ổ<sub>ỗ</sub> ử<sub>ữ</sub> ử<sub>ữ</sub>
ữ
ữ
= + = ỗ<sub>ỗ</sub> +ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>- <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ố</sub> <sub>ứ</sub>
ố ứ
...(Hs làm tiếp).
<b>VÍ DỤ 6</b>. Tìm phần thực phần ảo của sớ phức z biết <i>z</i> =5 và
Gọi phần thực, phần ảo của z lần lượt là <i>x, y</i>
2 2
5 25
<i>z</i> = Û <i>x</i> +<i>y</i> =
(1)
(2).
Từ (1) và (2) ta tìm được <i>x = 3, y = 4</i> hoặc -4.
<b>VÍ DỤ 7(KD.2010). </b> Tìm số phức <i>z</i> thỏa mãn <i>z</i> = 2 và <i>z</i>2 là số ảo.
<b>Bài giải</b>
Giả sử số phức z đó là z = <i>x+iy</i>, <i>x y</i>, ẻ Ă ị <i>x</i>2+<i>y</i>2=2 (1).
Ta lại có
2 2 2 <sub>2</sub>
<i>z</i> = <i>x</i> - <i>y</i> + <i>xyi</i>
là số ảo Û <i>x</i>2- <i>y</i>2=0 (2).
Từ (1) và (2) có hệ phương trình
2 2
2 2
1
1
1
2
1
0
1
1
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i>
<i>y</i>
é = =
ê
ê = =
-ê
êì
ì <sub>ï</sub>
ï + = <sub>êï</sub> =
ïï <sub>Û íê</sub>
í <sub>ï = </sub>
-ï - = <sub>êï</sub>
ï ỵ
ïỵ <sub>êìïê </sub>
=-ïêí
êï =<sub>ïêỵë</sub>
Vậy có 4 sớ phức z thoả mãn là 1+ - -<i>i</i>; 1 <i>i</i>;1- <i>i</i>; 1- +<i>i</i>.
<b>VÍ DỤ 8 CĐ 2010.</b> Cho số phức <i>z</i> thỏa mãn
2
2 3- <i>i z</i>+ 4+<i>i z</i> = - 1 3+ <i>i</i>
.
Tìm phần thực và phần ảo của số phức <i>z</i>.
Giả sử số phức z đó là z = <i>x+iy</i>, <i>x y</i>, ẻ Ă ị <i>z</i> = -<i>x yi</i>.
Ta co
2
1 3<i>i</i> 8 6<i>i</i>
- + =
-.
Suy ra
2 3 4 1 3
2 2 6 5
<i>x</i> <i>y</i> <i>x</i>
<i>i z</i> <i>i z</i> <i>i</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>y</i>
ì ì
ï + = ï =
-ï ï
- + + = - + Û í<sub>ï</sub> Û í<sub>ï</sub>
- - = - =
ï ï
ỵ ỵ <sub>.</sub>
Vậy phần thực, phần ảo của số phức z lần lượt là -2, 5.
<b>VÍ DỤ 9</b>. Tìm các căn bậc hai của số phức 16 30+ <i>i</i>.
<b>Bài giải</b>
Giả sử w = <i>x+iy</i>, <i>x y</i>, Ỵ ¡ là căn bậc hai của số phức 16 30+ <i>i</i> khi và chỉ
khi
2 2 <sub>16</sub> <sub>5</sub>
3
2 30
<i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>y</i>
<i>xy</i>
ì ì
ï <sub>-</sub> <sub>=</sub> <sub>ï =</sub>
ï ï
ï <sub>Û</sub>
í í
ï = ï =
ï <sub>ïỵ</sub>
ïỵ <sub> hoặc </sub>
5
3
<i>x</i>
<i>y</i>
ìï =
-ïí
ï =
-ïỵ <sub>.</sub>
Vậy có hai căn bậc hai của số phức 16 30+ <i>i</i> là 5 3 ; 5 3+ <i>i</i> - - <i>i</i>.
<b>1.2. BÀI TẬP THỰC HÀNH</b>
<b>Bài 1</b>. Tìm phần thực phần ảo của mỗi số phức sau
a.
3 3
2+<i>i</i> - 3- <i>i</i>
b.
7
7
1 1
2<i>i</i> <i>i</i> <i>i</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>-</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗố ø
c.
33
10
1 1
1 2 3 2 3
1
<i>i</i>
<i>i</i> <i>i</i> <i>i</i>
<i>i</i> <i>i</i>
ổ<sub>+ ữ</sub>ử
ỗ <sub>ữ + -</sub> <sub>+ +</sub> <sub>-</sub> <sub>+</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ ữ
ỗ
-ố ứ
<b>Bi 2</b>. Tim phần thực, phần ảo của mỗi số phức sau
a.
50
49
1
3
<i>i</i>
<i>z</i>
<i>i</i>
+
=
+
b.
7
5
cos sin 1 3
3 <i>i</i> 3 <i>i</i> <i>i</i>
<i>p</i> <i>p</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>-</sub> <sub>ữ</sub> <sub>+</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗố ứ
c.
10
10
1
<i>z</i>
<i>z</i>
+
biết
1
1
<i>z</i>
<i>z</i>
+ =
<b>Bài 3</b>. Tìm phần thực, phần ảo của sớ phức z biết <i>z</i> =5 và
7
1
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i>
-Ỵ
+ ¡
<b>Bài 5</b>. Cho số phức <i>z</i> = +<i>x yi</i>
là số thuần thực.
<b>Bài 6</b>. Biết số
<b>Baøi 7.</b> Tìm phần thực và phần ảo của số phức
3
2
(3 2 )(2 5 )
(3 )
(4 3 )
<i>i</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i>
<i>i</i>
+ +
= - +
+
<b>Bài 8.</b> Viết sớ phức sau dưới dạng <i>a+bi.</i>
a) (1+<i>i</i>)2- (1– )<i>i</i> 2 b) (2+<i>i</i>)3- (3- <i>i</i>)3 c) (3 4 )+ <i>i</i> 2
d)
3
1
3
2 <i>i</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>-</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗố ứ <sub>e) </sub>
2 2
2 2
(1 2 ) (1 )
(3 2 ) (2 )
<i>i</i> <i>i</i>
<i>i</i> <i>i</i>
+ -
-+ - + <sub>f) </sub><sub>(2</sub><sub>-</sub> <i><sub>i</sub></i><sub>)</sub>6
<b>Baøi 9.</b>Cho các số phức <i>z</i>1= +1 2,<i>i z</i>2= - +2 3,<i>i z</i>3= -1 <i>i</i><sub>. Tính</sub>
a)<i>z</i>1+ +<i>z</i>2 <i>z</i>3 b) <i>z z</i>1 2+<i>z z</i>2 3+<i>z z</i>3 1 c) <i>z z z</i>1 2 3
d) <i>z</i>12+<i>z</i>22+<i>z</i>32 e)
1 2 3
2 3 1
<i>z</i> <i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i> +<i>z</i> +<i>z</i> <sub>f) </sub>
2 2
1 2
2 2
2 3
<i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i> <i>z</i>
+
+
<b>Baøi 10.</b> Tìm <i>x, y</i> sao cho
a) (1 2 )- <i>i x</i>+ +(1 2 )<i>y i</i> = +1 <i>i</i> b)
3 3
3 3
<i>x</i> <i>y</i>
<i>i</i>
<i>i</i> <i>i</i>
-
-+ =
+
<b>-Baøi 11.</b> Phân tích các biểu thức sau thành nhân tử, với <i>a, b, c R</i>:
a) <i>a</i>2+1 b) 2<i>a</i>2+3 c) 4<i>a</i>4+9<i>b</i>2 d)
2 2
3<i>a</i> +5<i>b</i>
e) <i>a</i>4+16 f) <i>a</i>3- 27 g) <i>a</i>3+8 h) <i>a</i>4+<i>a</i>2+1
<b>Baøi 12.</b> Tìm các căn bậc hai của các số phức sau
a) - +1 4 3<i>i</i> b) 4 6 5+ <i>i</i> c) - -1 2 6<i>i</i> d) - +5 12<i>i</i>
<b>Baøi 13.</b> Tìm các căn bõc hai cua cac sụ phc sau.
e)
2
1
1
<i>i</i>
<i>i</i>
ổ<sub>+ ữ</sub>ử
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ ữ
ỗ
-ố ứ <sub>f) </sub>
2
1 3
3
<i>i</i>
<i>i</i>
ổ<sub>-</sub> ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ
<b>VN ấ 2: DANG LNG GIÁC CỦA SỚ PHỨC</b>
PHƯƠNG PHÁP
Biến đởi
2 2
2 2 2 2 cos sin
<i>x</i> <i>y</i>
<i>z</i> <i>x yi</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>i</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>j</i> <i>j</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ
= + = + <sub>ỗ</sub> + ữ<sub>ữ</sub>= +
ỗ <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ỗ + +
ố ứ
Sau đó sử dụng linh hoạt công thức <b>Moa–vrơ. Sau đây là mợt sớ ví dụ cơ bản.</b>
<b>2.1. MỢT SỚ VÍ DỤ MINH HOA</b>
<b>VÍ DỤ 1. </b>Viết số phức <i>z</i>= - +1 3<i>i</i> dưới dạng lượng giác, từ đó tìm một
acgument của <i>z.</i>
<b>Bài giải</b>
Biến đổi
1 3 2 2
1 3 2 2 cos sin
2 2 3 3
<i>z</i> = - + <i>i</i> = <sub>ỗ</sub>ổỗỗ- + <i>i</i><sub>ữ</sub>ữữửữ= ỗ<sub>ỗ</sub>ỗ<sub>ỗ</sub>ổ <i>p</i>+<i>i</i> <i>p</i>ữử<sub>ữ</sub>ữ<sub>ữ</sub>
ỗ ữ ố ứ
ỗố ứ <sub>. Suy ra </sub>
<i>z</i> co mụt acgument la
2
3
<i>p</i>
<i>j</i> =
.
<b>VÍ DỤ 2. </b>Viết số phức <i>z</i> cos5 <i>i</i>sin5
<i>p</i> <i>p</i>
=
dưới dạng lượng giác, từ đó tìm một
acgument của <i>z.</i>
<b>Bài giải</b>
Biến đổi
cos sin cos sin
5 5 5 5
<i>z</i> = <i>p</i>- <i>i</i> <i>p</i> =ổỗ<sub>ỗ</sub>ỗ ỗ<sub>ỗ</sub>ổ ử<sub>ỗ</sub>ỗ- <i>p</i>ữ<sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>ữ+<i>i</i> ỗỗổ ửữ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub>- <i>p</i>ữ<sub>ữ</sub>ữ<sub>ữữ</sub>ữ<sub>ữ</sub>ử
ỗ <sub>ố</sub> <sub>ứ</sub> <sub>ố</sub> <sub>ứ</sub>
ố ứ<sub>. Suy ra </sub><i><sub>z</sub></i><sub> có một </sub>
acgument là 5
<i>p</i>
-.
Nhận xét: Thường học sinh hay nhầm lẫn <i>z</i> cos5 <i>i</i>sin5
<i>p</i> <i>p</i>
=
là dạng
lượng giác và <i>z</i> có một acgument là 5
<i>p</i>
.
<b>VÍ DỤ 3. </b>Tìm một acgument của số phức
40
20 1 3
(2 2 ) .
1
<i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i>
<i>i</i>
ổ<sub>+</sub> ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ
= + <sub>ỗ</sub><sub>ỗố</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ứ
Biến đổi:
20
20 20 20
(2 2 ) 2 cos sin 2 cos5 sin5
4 4
<i>i</i> ổỗ <i>p</i> <i>i</i> <i>p</i>ửữữ <i>p</i> <i>i</i> <i>p</i>
+ = ỗ<sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub> = +
ỗố ứ
40 40 40 40
1 3 2 cos sin 2 cos sin
3 3 3 3
<i>i</i> ỗổ <i>p</i> <i>i</i> <i>p</i>ữữử ổỗ <i>p</i> <i>i</i> <i>p</i>ửữữ
+ = ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub> = ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ố ứ ố ứ
1 cos sin cos 10 sin 10
4 4
<i>i</i> ổỗ - <i>p</i> <i>i</i> - ữ<i>p</i>ửữ <i>p</i> <i>i</i> <i>p</i>
- =<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub> = - +
-ữ
ỗố ứ
Suy ra
40
40
20
20
40
1 3
1 3
(2 2 ) . 2 2 .
1 <sub>1</sub>
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i> <i>i</i>
<i>i</i> <i><sub>i</sub></i>
ổ<sub>+</sub> ử<sub>ữ</sub> +
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ
= + <sub>ỗ</sub><sub>ỗố</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub> = +
ứ
- <sub></sub>
40
20
40 40
2 . cos sin
3 3
2 cos5 sin5 .
cos 10 sin 10
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>p</i> <i>p</i>
<i>p</i> <i>p</i>
<i>p</i> <i>p</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>+</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ ữ
ỗố ứ
= +
- +
60 25 25
2 cos sin
3 <i>i</i> 3
<i>p</i> <i>p</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
= ỗ<sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ỗố ứ
60
2 cos sin
3 <i>i</i> 3
<i>p</i> <i>p</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
= ỗ<sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ỗố ứ<sub>. Võy </sub><i><sub>z</sub></i><sub> co mụt acgument la</sub>
3
<i>p</i>
.
Cac em H.S thường gặp phải khó khăn khi cố gắng khai triển luỹ thừa
20
(2 2 ) , 1+ <i>i</i> + 3<i>i</i> , 1- <i>i</i>
. Khi gặp luỹ thừa bậc cao, ta nên đưa về dạng
lượng giác, sau đó vận dụng công thức <b>Moa–vrơ. </b>
Chúng ta sẽ bàn kĩ hơn về ứng dụng dạng lượng giác được trình bày trong
VẤN ĐỀ 6, 7 áp dụng cho một số bài toán: Chứng minh đẳng thức lượng giác,
giải hệ phương trình...
<b>2.2. BÀI TẬP THỰC HÀNH</b>
<b>Bài 1.</b> Tìm mợt Acgument của số phức sau:
a) - +2 2 3.<i>i</i> b) 4 – 4<i>i</i> c) 1- 3.<i>i</i>
d) cos4 <i>i</i>.sin4
<i>p</i> <i>p</i>
-e) sin8 <i>i</i>.cos8
<i>p</i> <i>p</i>
-
a) 2 cos18
2(cos45 .sin45 )
3(cos15 .sin15 )
<i>i</i>
<i>i</i>
+
+ <sub>d)</sub>
2 2
2(cos .sin )
3 3
2(cos .sin )
2 2
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>p</i> <i>p</i>
<i>p</i> <i>p</i>
+
+
<b>Baøi 3.</b> Viết dưới dạng lượng giác của số phức sau
a) 1- <i>i</i> 3 b) (1- <i>i</i> 3)(1+<i>i</i>) c) 2. .( 3<i>i</i> - <i>i</i>)
d)
1 3
1
<i>i</i>
<i>i</i>
(1 )(1 2 )
<i>i</i>
<i>i</i> <i>i</i>
+
+
<b>-Bài 4.</b> Viết dưới dạng lượng giác của sớ phức sau:
a) (2+<i>i</i>)6 b)
60
1 <i>i</i> 3
- + <sub>c) </sub>
40
7 1 3
(2 2 ) .
1
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>i</i>
ổ<sub>+</sub> ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ
- <sub>ỗ</sub><sub>ỗố</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ứ
-d)
100
1
cos sin
1 4 4
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>p</i> <i>p</i>
ổ<sub>+ ữ</sub>ử ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub> ỗ <sub>+</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub> ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ ỗ
ố <sub>-</sub> ứ ố ứ <sub>e) </sub>
1
3- <i>i</i>
<b>Baøi 5.</b> Tìm phần thực, phần ảo của các số phức sau.
a)
5
cos12<i>o</i> <sub>+</sub> sin12<i><sub>i</sub></i> <i>o</i>
b)
7
0 0
2 cos30 <i>i</i>sin30
é <sub>+</sub> ù
ê ú
ë û
c) (1+<i>i</i>)2010+ -(1 <i>i</i>)2010 d)
2010
1
(cos sin ) .(1 3 )
3 <i>i</i> 3 <i>i</i> <i>i</i>
<i>p</i> <i>p</i>
- +
f)
2011
2011
1
<i>z</i>
<i>z</i>
+
, biết
1
1
<i>z</i>
<i>z</i>
+ =
<b>Baøi 6.</b> Chứng minh
a) sin5<i>t</i> =16sin5<i>t</i>- 20sin3<i>t</i>+5sin<i>t</i>
b) cos5<i>t</i> =16cos5<i>t</i>- 20cos3<i>t</i>+5cos<i>t</i>
c) sin3<i>t</i> =3cos2<i>t</i>- sin3<i>t</i> d) cos3<i>t</i> =4cos3<i>t</i>- 3cos<i>t</i>.
<b>Baứi 7.</b> Chng minh
30
1
3
<i>i</i>
<i>i</i>
ổ <sub>+ ữ</sub>ử
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗố + ứ <sub>la sụ ao.</sub>
Trong mục này ta xét việc giải phương trình trong đó ẩn số của mỗi phương
trình là một số phức z. Chú ý rằng các phương trình mẫu mực, các phương pháp
giải mẫu mực trong phương trình với các hệ số và ẩn số là số thực được chuyển
thể nguyên vẹn sang phương trình phức. Điểm khác biệt với phương trình trong
tập số thực là phương trình phức bậc <i>n </i>luôn có <i>n </i> nghiệm, tính cả nghiệm bội.
Không có trường hợp phương trình vô nghiệm. Sau đây ta xét một sớ ví dụ cơ
bản sau.
<b>3.1. MỢT SỚ VÍ DỤ MINH HOA</b>
<b>Dạng 1. Phương trình bậc nhất và phương trình quy về bậc nhất.</b>
<b>VÍ DỤ 1. </b>Giải phương trình sau trên tập số phức:
a. 2<i>iz</i>+ -1 <i>i</i> =0 b. 2
<i>z i</i>
<i>i</i>
<i>z i</i>
-=
+ <sub> c. </sub>
<b>Bài giải</b>
a.
2 1 0
2 2 2
<i>i</i>
<i>iz</i> <i>i</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>i</i>
-
-+ - = Û = = +
.
b.
2
2
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z i</i>
<i>i</i>
<i>z i</i> <i>i z i</i>
<i>z i</i>
ìï ¹
-- <sub>ïï</sub>
= <sub>Û í</sub>
ï - = +
+ <sub>ïïỵ</sub>
<i>z</i> <i>i</i>
<i>i z</i> <i>i</i>
ìï ¹
-ïï
Û í<sub>ï -</sub> <sub>= - +</sub>
ïïỵ
2 4 3
.
1 2 5 5
<i>z</i> <i>i</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>i</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>i</i>
ì ì
ï ¹ ï ¹
ï ï
ï ï
Û í<sub>ï</sub> <sub>- +</sub> Û í<sub>ï</sub>
= = -
-ï ï
ï - ï
ỵ ỵ
Vậy phương trình có nghiệm là
4 3
5 5
<i>z</i>= - - <i>i</i>
.
c.
2 4 3
.
1 2 5 5
<i>i</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>i</i>
-= Û = +
- <sub> Vậy </sub>
4 3
.
5 5
<i>z</i> = - <i>i</i>
<b>VÍ DỤ 2. </b>Giải các phương trình sau.
a.
2
2 2 1
<i>z z i</i>+ - <i>z</i>- <i>i</i> = <i>iz</i>+ - <i>i</i>
b. 2 1 2 3 0
<i>z</i> <i>i</i>
<i>iz</i> <i>i</i>
<i>z</i> + - + - =
<b>Bài giải</b>
a. Khai triển vế trái và thu gọn ta đưa phương trình về dạng
2 2 1 3 5
3 3 3
<i>i</i>
<i>z z i</i> <i>z</i> <i>i</i> <i>iz</i> <i>i</i> <i>iz</i> <i>i</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>i</i>
-+ - - = + - Û = - Û = = -
-Vậy phương trình có nghiệm là
5 1
3 3
b. ĐK: <i>z</i>¹ ±<i>i z</i>, ¹ - +3 2<i>i</i>
Thực hiện quy đồng vế trái của phương trình ta được phương trình
2 2
2 3
0 0
2 3
1 1 2 3
<i>i z i</i>
<i>z</i> <i>i</i>
<i>iz</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>iz</i> <i>i</i>
-
-- = Û =
+
-+ + +
3 2
2 3 0 /
13 13
<i>i z i</i> <i>z</i> - <i>i t m</i>
Û - - = Û = +
Vậy phương trình có nghiệm là
3 2
13 13
<i>z</i>=- + <i>i</i>
<b>.</b>
Trong phương trình b, học sinh hay mắc sai làm khi cho rằng <i>z</i>2+ ¹1 0,"<i>z</i>.
Điều này trái ngược hoàn toàn với sớ thực vì nhớ rằng <i>i</i>2= - 1.
<b>Dạng 2: Giải phương trình bậc hai trên tập số phức</b>
<b>Giải phương trình bậc hai </b><i><b>Az</b><b>2</b><b><sub> + Bz + C = 0</sub></b><sub> (*) </sub></i><sub>(A, B, C</sub>ẻ Ê <sub>, A </sub>ạ 0<sub>).</sub>
* Tinh D =<i>B</i>2- 4<i>AC</i> =<i>d</i>2, <i>d</i> là 1căn bậc hai của
* D ¹ 0: pt(*) có hai nghiệm phân biệt 2
<i>B</i>
<i>z</i>
<i>A</i>
<i>d</i>
- ±
=
.
* D = 0: pt(*) có một nghiệm (nghiệm kép) 2
<i>B</i>
<i>z</i>
<i>A</i>
=
-.
<i><b>Chú ý:</b> Nếu A, B, C là các hệ sô thực, z là nghiệm của pt(*) thì z cũng là </i>
<i>nghiệm của pt(*). Như vậy nếu biết được một nghiệm của pt bậc hai có hệ sơ</i>
<b>VÍ DỤ 1. </b>Giải phương trình trên tập số phức:
2
1- <i>i z</i> - 2 1 2+ <i>i z</i>- 4=0
.
<b>Bài giải</b>
Pt:
2
1- <i>i z</i> - 2 1 2+ <i>i z</i>- 4=0
2 <sub>2</sub>1 2 <sub>1</sub> <sub>0</sub>
1
<i>i</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>i</i>
+
Û - - + =
- Û <i>z</i>2+ -
Ta có:
2
1 3<i>i</i> 8 1 <i>i</i> 2<i>i</i>
D = - + + =
2 2 <sub>0</sub> <sub>1;</sub> <sub>1</sub>
1; 1
1
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>xy</i>
ì é
ï <sub>-</sub> <sub>=</sub> <sub>=</sub> <sub>=</sub>
ïï <sub>Û</sub> ê
í <sub>ê</sub>
ï = <sub>ê</sub> = - =
-ï <sub>ë</sub>
ïỵ
Khi đó, D có mợt căn bậc hai là 1 + <i>i. </i>Vậy (1) có hai nghiệm là
1 2
3 1 1 3 1 1
2, 1
2 2
<i>i</i> <i>i</i> <i>i</i> <i>i</i>
<i>z</i> = - + + = <i>i z</i> = - - - = - +<i>i</i>
.
<i>Nhận xét: </i>Các quy tắc nhẩm nghiệm và định lý Viét vẫn đúng trong trường
hợp xét phương trình bậc 2 trên tập hợp số phức.
<b>VÍ DỤ 2. </b>Giải phương trình sau trên tập số phức
.
<b>Bài giải</b>
<b>Cách 1. Giải theo biệt thức </b>D
<b>Cách 2. Nhẩm nghiệm.</b>
Ta có:
1 1 1 5
1 2 3
2 3 13 13
<i>c</i> <i>i</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i> <i>i</i>
<i>a</i> <i>i</i>
- +
= = = - - =
-- <b><sub>.</sub></b>
<b>VÍ DỤ 3</b>. Cho a, b, c là ba số phức phân biệt khác 0 và <i>a</i> =<i>b</i> =<i>c</i> .
Chứng minh rằng nếu một nghiệm của phương trình <i>az</i>2+<i>bz c</i>+ =0 có
môđul bằng 1 thì <i>b</i>2 =<i>ac</i>.
<b>Bài giải</b>
Giả sử <i>z z</i>1, 2 là các nghiệm của phương trình <i>az</i>2+<i>bz c</i>+ =0 với <i>z</i>1 =1.
Theo định lý Viét ta có 1 2 2 1
1
.
<i>c</i> <i>c</i>
<i>z z</i> <i>z</i>
<i>a</i> <i>a z</i>
= Û =
suy ra 2 1
1
. 1.
<i>c</i>
<i>z</i>
<i>a z</i>
= =
Bởi vì 1 2 ,
<i>b</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>a</i> <i>b</i>
<i>a</i>
+ = - = 2
1 2 1
<i>z</i> <i>z</i>
Þ + =
.
Suy ra
1 2
1 1
1 1
<i>z</i> <i>z z</i> <i>z</i> <i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i> <i>z</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
+ + = + ỗ<sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub>=
ữ
2
2 <sub>2</sub>
1 2 1 2 .
<i>b</i> <i>c</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>z z</i> <i>b</i> <i>ac</i>
<i>a</i> <i>a</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
+ = -ỗ<sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>= =
ỗố ứ <sub>(</sub><i><sub>pcm</sub></i><sub>).</sub>
<b>Dang 3: Phương trình quy về bậc hai</b>
<b>VD4.(Đề thi tuyển sinh Cao đẳng khối A, B – 2009).</b>
Giải phương trình sau trên tập số phức
4 3 7
2
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z i</i>
-
=
-- <sub>.</sub>
Đây là phương trình chứa ẩn ở mẫu. Trước khi giải ta nên đặt ĐK cho phương
trình.
<b>Bài giải</b>
Với điều kiện z ¹ i, khi đó pt:
4<i>z</i>- 3 7- <i>i</i> = <i>z i z</i>- - 2<i>i</i> Û <i>z</i> - 3<i>i</i> +4 <i>z</i>+ +1 7<i>i</i> =0 1
Ta có
2
3<i>i</i> 4 4 1 7<i>i</i> 3 4<i>i</i>
D = + - + =
-Gỉa sử <i>z x yi x y</i>= +
2 2 <sub>3</sub> <sub>2;</sub> <sub>1</sub>
2; 1
2 4
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>xy</i>
ì é
ï <sub>-</sub> <sub>=</sub> <sub>=</sub> <sub>= </sub>
-ïï <sub>Û</sub> ê
í <sub>ê</sub>
ï = <sub>ê</sub> = - =
ï <sub>ë</sub>
ïỵ
D<sub> có mợt căn bậc hai là 2 – i. Pt(1) có hai nghiệm là </sub><i>z</i>= +3 <i>i t m</i>
1 2 /
<i>z</i> = + <i>i t m</i>
.
Vậy phương trình đã cho có 2 nghiệm là <i>z</i> = +3 <i>i</i>, <i>z</i> = +1 2<i>i</i>.
<b>VÍ DỤ 5. </b>Giải phương trình với z là số phức:
2
2 <sub>4</sub> 2 <sub>12</sub> <sub>0</sub>
<i>z</i> +<i>z</i> + <i>z</i> + -<i>z</i> =
.
Phương trình trên là phương trình bậc 4 phải có đủ 4 nghiệm ( Tính cả nghiệm
bội ). Trong phương trình có biểu thức <i>z</i>2+<i>z</i> chung nên ta giải như sau.
<b>Bài giải</b>
Đặt
2
<i>t</i> =<i>z</i> +<i>z</i>
, ta có pt:
2 <sub>4</sub> <sub>12</sub> <sub>0</sub> 6
2
<i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i>
<i>t</i>
é =
-ê
+ - <sub>= Û ê =</sub>
ê
ë
1
2
2 2
3
4
1 23
2
6 0 <sub>1</sub> <sub>23</sub>
2 0 2
1
2
<i>i</i>
<i>z</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i><sub>i</sub></i>
<i>z</i>
<i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i>
<i>z</i>
é <sub>- +</sub>
ê =
ê
ê
é + + = ê <sub> </sub>
-ê <sub>Û</sub> <sub>ê</sub> <sub>=</sub>
ê <sub>+ -</sub> <sub>=</sub> <sub>ê</sub>
ê <sub>ê</sub>
ë <sub>=</sub>
ê
ê =
-ê
ë <sub> .</sub>
KL: Pt có 4 nghiệm là 1 2 3 4
1 23 1 23
; ; 1; 2
2 2
<i>i</i> <i>i</i>
<i>z</i> =- + <i>z</i> =- - <i>z</i> = <i>z</i> =
-.
<b>VÍ DỤ 6. </b>Giải phương trình với ẩn <i>z</i> là số phức:
2
4 3 <sub>1 0</sub>
2
<i>z</i>
<i>z</i> - <i>z</i> + + + =<i>z</i>
.
<b>Bài giải</b>
Vì <i>z</i> = 0 không phải là nghiệm của phương trình đã cho, nên ta có
2
2
2
1 1 1 1 1 5
0 0. 1
2 2
<i>z</i> <i>z</i> <i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>z</i> <i>z</i>
ỉ ư<sub>÷</sub> ỉ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub> ỗ <sub>ữ</sub>
- + + + = <sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub>ỗ - <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>- <sub>ỗ</sub>ỗ<sub>ỗ</sub> - <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>+ =
ố ứ ố ứ
t
1
,
<i>t</i> <i>z</i>
<i>z</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
=ỗ<sub>ỗ</sub> - <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ỗố ứ<sub> giai pt: </sub>
2 2
1 3
5 <sub>2</sub>
0 2 2 5 0 .
1 3
2
2
<i>i</i>
<i>t</i>
<i>t</i> <i>t</i> <i>t</i> <i>t</i>
<i>i</i>
<i>t</i>
é <sub>+</sub>
ê =
ê
- + = Û - <sub>+ = Û ê</sub>
-ê =
ê
ë
+ Nếu
1 3
2
<i>i</i>
, ta có:
2
1 1 3
2 1 3 2 0 2
2
<i>i</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>i z</i>
<i>z</i>
+
- = Û - + - =
Vì D = +8 6<i>i</i> , có căn bậc hai là 3+i và -3-i, nên
2
1 3 3
1
4
2
1 3 3 1 1
4 2 2
<i>i</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i>
<i>i</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i>
é <sub>+</sub> <sub>+ +</sub>
ê = = +
ê
Û ê <sub>+ -</sub> <sub></sub>
-ê = = - +
ê
ë <sub>.</sub>
+ Nếu
1 3
2
<i>i</i>
<i>t</i> =
-, ta có :
2
2<i>z</i> - 1 3- <i>i z</i>- 2=0
3
4
1
1 1
2 2
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i>
é =
-ê
ê
Û
ê =
-ê
ë
Vậy phương trình đã cho có 4 nghiệm là 1 2
1 1
1 ;
2 2
<i>z</i> = +<i>i z</i> = - + <i>i</i>
3 4
1 1
1 ;
2 2
Phương trình trên xuất phát từ phương trình bậc 4 đối xứng hoặc bán đối xứng
quen thuộc trong tập số thực dạng
4 3 2 <sub>0,</sub> <sub>0</sub>
<i>ax</i> - <i>bx</i> +<i>cx</i> +<i>bx a</i>+ = <i>a</i>¹
,
4 3 2 <sub>0,</sub> <sub>0</sub>
<i>ax</i> +<i>bx</i> +<i>cx</i> +<i>bx a</i>+ = <i>a</i>¹
<b>Sau đây ta xét một số ví dụ khác được suy ra từ những phương trình</b>
<b>thường gặp trong tập số thực như dạng:</b>
<b>Bậc 4 trùng phương.</b>
<b>Dạng </b>
2 2
2 2 , . ' 0
' ' ' ' ' '
<i>ax</i> <i>bx a</i> <i>cx</i> <i>dx c</i>
<i>e aa</i>
<i>a x</i> <i>b x a</i> <i>c x</i> <i>d x c</i>
+ + + +
+ = ¹
+ + + + <b><sub>.</sub></b>
<b>Dạng </b>
4 4
<i>x a</i>- + <i>x b</i>- =<i>c</i>
<b>Nhẩm nghiệm sau đó hạ bậc bằng phép chia đa thức hoặc sư</b>
<b>dụng lược đồ HoocNe.</b>
<b>Phương trình quy về dạng tích bằng 0.</b>
<b>VÍ DỤ 7. </b>Giải phương trình 2 2
2 13
6
2 5 3 2 3
<i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i> - <i>z</i>+ + <i>z</i> + +<i>z</i> = <sub>. HD: </sub><sub>Đặt</sub>
3
2
<i>t</i> <i>z</i>
<i>z</i>
= +
<b>VÍ DỤ 8</b>. ( Dạng bất thường). Giải phương trình 3<i>z</i>+2 .<i>i z</i>+ -1 4<i>i</i> =0
HD. Sử dụng phương pháp tìm phần thực, phần ảo số phức <i>z</i>= +<i>x yi x y</i>, ,
a. Chỉ có đúng một nghiệm phức
b. Chỉ có đúng một nghiệm thực
c. Có ba nghiệm phức
<b>Bài giải</b>
Kí hiệu phương trình ( )
2 <sub>2</sub> 2 <sub>2</sub> <sub>0 1</sub>
<i>z i z</i>- + <i>mz m</i>+ - <i>m</i> =
<i>z</i> <i>i</i>
<i>Pt</i>
<i>z</i> <i>mz m</i> <i>m</i>
é =
ê
Û ê +<sub>ê</sub> +
* Nếu ' 0<sub> thì pt(2) có hai nghiệm thực.</sub>
* Nếu ' 0<sub> thì pt(2) có một nghiệm thực, không có nghiệm phức.</sub>
* Nếu ' 0<sub> thì pt(2) có hai nghiệm phức, không có nghiệm thực. Do vậy</sub>
a. Phương trình (1) Chỉ có đúng một nghiệm phức ' 2<i>m</i> 0 <i>m</i>0<sub>.</sub>
b. Phương trình (1) chỉ có đúng một nghiệm thực ' 2<i>m</i> 0 <i>m</i>0<sub>.</sub>
c. Phương trình (1) có ba nghiệm phức ' 0 <i>m</i>0
<b>3.2. BÀI TẬP THỰC HÀNH</b>
Bài 1. Giải các phương trình sau trên tập số phức
a) 1 3 3 2
<i>Z</i>
<i>i</i>
<i>i</i> = +
- +
b)
2
2 3- <i>i Z</i>+ 4+<i>i Z</i>+ +6 3<i>i</i> = - 1 3+ <i>i</i>
c) <i>Z</i>2+ =<i>Z</i> 0
d)
2
4 1 4 1
5 6 0
1 1
<i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i> <i>z</i>
ổ <sub>+</sub> ử<sub>ữ</sub> ổ <sub>+</sub> ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub><sub>-</sub> ç <sub>÷</sub><sub>+ =</sub>
ç <sub>÷</sub> ç <sub>÷</sub>
ç <sub>÷</sub> ç <sub>÷</sub>
ç <sub>-</sub> ç <sub></sub>
-è ø è ø
e)
4
4 <sub>4</sub> <sub>82</sub>
<i>Z</i> + <i>Z</i> - =
f)
2
2 <sub>3</sub> <sub>6</sub> <sub>2</sub> 2 <sub>3</sub> <sub>6</sub> <sub>3</sub> 2 <sub>0</sub>
<i>Z</i> + <i>Z</i> + + <i>Z Z</i> + <i>Z</i> + - <i>Z</i> =
g)
2 <sub>os</sub> <sub>i sin</sub> <sub>os sin</sub> <sub>0</sub>
<i>Z</i> - <i>c</i> <i>j</i> + <i>j</i> <i>Z c</i>+ <i>j</i> <i>j</i> <i>i</i> =
.
Bài 2. Tìm những số thực a, b để có thể phân tích
4 <sub>2</sub> 3 <sub>3</sub> 2 <sub>2</sub> <sub>2</sub> 2 <sub>1</sub> 2
<i>Z</i> + <i>Z</i> + <i>Z</i> + <i>Z</i>+ = <i>Z</i> + <i>Z</i> +<i>aZ b</i>+
rồi giải phương trình <i>Z</i>4+2<i>Z</i>3+3<i>Z</i>2+2<i>Z</i> + =2 0 trên £ .
Baøi 3. Giải các phương trình sau trên tập số phức <i>( x là ẩn)</i>
a) <i>x</i>2- 3.<i>x</i>+ =1 0 b) 3 2.<i>x</i>2- 2 3.<i>x</i>+ 2=0
c) 3<i>x</i>2- <i>x</i>+ =2 0 d) 2<i>x</i>4+16=0 e) (<i>x</i>+2)5+ =1 0.
Baøi 4. Giải các phương trình sau trên tập sớ phức <i>( z là ẩn)</i>
Bài 5. Giải các phương trình sau trên tập số phức <i>( z là ẩn)</i>
a) (3 2 ) (- <i>i z i</i>2 + =) 3<i>i</i> b)
2 1 3
1 2
<i>i</i> <i>i</i>
<i>z</i>
<i>i</i> <i>i</i>
+ - +
=
- + <sub>c)</sub>
1 1
3 3
2 2
<i>z</i>ổỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> - <i>i</i>ửữữ<sub>ữ</sub>= + <i>i</i>
ữ
ỗố ứ
d)
3 5
2 4
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>z</i>
+
=
-e)
f) (<i>z</i>+3 )(<i>i z</i>2- 2<i>z</i>+5)=0 g)
3
7 3
2 1
2 1
<i>i</i> <i>i</i>
<i>z</i>
<i>i</i>
+ +
=
-h) (<i>z</i>2+4)(<i>z</i>2+2<i>z</i>+10)=0 i)
4
1
<i>z i</i>
<i>z i</i>
ổ<sub>+ ữ</sub>ử
ỗ <sub>ữ =</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ ữ
ỗ
-ố ứ
Baứi 6. Giai cac phng trinh sau trên tập số phức <i>( z là ẩn)</i>
a) 3 .<i>i z</i>2- 2<i>z</i>- 4+ =<i>i</i> 0 b)<i>z</i>2+2(1+<i>i z</i>) + +4 2<i>i</i> =0
c)
2
2 +2 2 3 0
<i>z</i>+ <i>i</i> <i>z</i>+ <i>i</i> - =
Baøi 7. Giải các phương trình sau trên tập số phức
a) (<i>z z z z</i>+ )( - )=0 b) <i>z</i>2+ + =<i>z</i> 2 0 c) <i>z</i>2 = +<i>z</i> 2
d) 2<i>z</i>+3<i>z</i> = +2 3<i>i</i> e)
2
2
4<i>z</i> +8<i>z</i> =8 <sub>f) </sub><i><sub>z</sub></i>3 <sub>=</sub><i><sub>z</sub></i>
g) 4<i>z</i>2+8<i>z</i>2=8 h)
2 <sub>0</sub>
<i>z</i> +<i>z</i> =
i)
2
2 <sub>0</sub>
<i>z</i> + <i>z</i> =
k) <i>z</i>+2<i>z</i>= -2 4<i>i</i> l) <i>z</i> - 2<i>z</i> = - -1 8<i>i</i> m) <i>z</i>2- <i>z</i> =0
Baøi 8. Giải các phương trình sau trên tập số phức
a)
2
4 4
5 6 0
<i>z i</i> <i>z i</i>
<i>z i</i> <i>z i</i>
ổ <sub>+</sub> ử<sub>ữ</sub> <sub>+</sub>
ỗ <sub>ữ-</sub> <sub>+ =</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ ữ
ỗ -
-ố ứ <sub> b) </sub>
c) <i>z</i>2- 2<i>iz</i>+ -2<i>i</i> 1 0= d) <i>z</i>3-
2 <sub>80</sub> <sub>4099 100</sub> <sub>0</sub>
<i>z</i> - <i>z</i>+ - <i>i</i> =
Bài 9. Giải các pt sau trên tập sớ phức biết chúng có một nghiệm thuần ảo.
a)<i>z</i>3- <i>iz</i>2- 2<i>iz</i>- 2=0 b) <i>z</i>3+ -(<i>i</i> 3)<i>z</i>2+ -(4 4 )<i>i z</i>- 4 4+ <i>i</i> =0
b) Chỉ có đúng mợt nghiệm thực.
c) Có ba nghiệm phức.
Bài 11. Tìm <i>m</i> đê phương trình sau: <i>z</i>3+ +(3 <i>i z</i>) 2- 3<i>z</i>- (<i>m i</i>+ =) 0 có ít
nhất một nghiệm thực.
Bài 12. Tìm tất cả các sớ phức <i>z</i> sao cho (<i>z</i>- 2)(<i>z</i> +<i>i</i>) là sớ thực.
Bài 13. Giải các phương trình trùng phương
a) <i>z</i>4- 6<i>z</i>2+25=0 b) <i>z</i>4- 24(1- <i>i z</i>) 2+308 144- <i>i</i> =0
c) <i>z</i>4+6(1+<i>i z</i>) 2+ +5 6<i>i</i> =0 d) <i>z</i>4- 8(1- <i>i z</i>) 2+63 16- <i>i</i> =0
Baøi 14. Cho <i>z z</i>1, 2<sub> là nghiệm của phương trình:</sub>
2 <sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>2 3</sub> <sub>0</sub>
<i>z</i> - +<i>i</i> <i>z</i>+ - <i>i</i> = <sub>. </sub>
Tính giá trị của các biểu thức sau
a)
2 2
1 2
<i>z</i> +<i>z</i>
b) <i>z z</i>1 22 +<i>z z</i>1 22 c)
3 3
1 2
<i>z</i> +<i>z</i>
d) 1 2 1 2 1 2
1 2 1 2
<i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>z</i> <i>z</i>
ổ ử<sub>ữ</sub> ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>+</sub> <sub>ữ</sub><sub>+</sub> ỗ <sub>+</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub> ç <sub>÷</sub>
ç <sub>÷</sub> ç <sub>÷</sub>
ç ç
è ø è ø <sub>e) </sub><i>z z</i>2 13+<i>z z</i>1 23 <sub>f) </sub>
1 2
2 1
<i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i> + <i>z</i>
Baøi 15. Cho <i>x x</i>1, 2<sub> là hai nghiệm của phương trình: </sub><i>x</i>2- <i>x</i>+ =1 0<sub>. </sub>
Tính giá trị của các biểu thức:
a) <i>x</i>12010+<i>x</i>22010 b)
2011 2011
1 2
<i>x</i> +<i>x</i> <sub> c) </sub> 1 2,
<i>n</i> <i>n</i>
<i>x</i> +<i>x n N</i>Ỵ
Bài 16. Tìm hai sớ biết tởng và tích của chúng là
a) 2 3+ <i>i</i> và - +1 3<i>i</i> b) 2<i>i</i> và - +4 4<i>i</i>
Baøi 17. Tìm phương trình bậc hai với hệ số thực nhận làm nghiệm
a) <i>a</i> = +3 4<i>i</i> b) <i>a</i> = 7- <i>i</i> 3 c) <i>a</i> = -2 5<i>i</i>
d) <i>a</i> = - -2 <i>i</i> 3 e) <i>a</i> = 3- <i>i</i> 2 f) <i>a</i> = - <i>i</i>
g) <i>a</i> =(2+<i>i</i>)(3- <i>i</i>) h) <i>a</i> =<i>i</i>51+2<i>i</i>80+3<i>i</i>45+4<i>i</i>38 i)
5
2
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>a</i> = +
-Bài 18. Tìm tham sớ <i>m</i>Ỵ ¡ để phương trình <i>z</i>2- <i>mz m</i>+ + =1 0 có hai
nghiệm <i>z1, z2</i>thoả mãn điều kiện:
2 2
1 2 1 2 1
<i>z</i> +<i>z</i> =<i>z z</i> + <sub>.</sub>
nghiệm <i>z1, z2</i>thoả mãn điều kiện:
3 3
1 2 18
<i>z</i> +<i>z</i> = <sub>.</sub>
Baøi 20. Cho <i>z z</i>1, 2 <sub>là </sub> <sub>nghiệm</sub> <sub>phương</sub> <sub>trình</sub>
.
Tính giá trị của biểu thức sau
a)
2 2
1 2
<i>A</i> =<i>z</i> +<i>z</i>
b)
2 2
1 2 1 2
<i>B</i> = <i>z z</i> +<i>z z</i>
c)
1 2
<i>z</i> <i>z</i>
<i>C</i>
<i>z</i> <i>z</i>
= +
<b>VẤN ĐÊ 4: TÌM TẬP HỢP ĐIỂM</b>
<b>BÀI TOÁN: TÌM TẬP HỢP CÁC ĐIỂM BIỂU DIỄN SỐ PHỨC THỎA</b>
<b>MÃN ĐIÊU KIỆN CHO TRƯỚC – MAX, MIN MÔĐUL</b>
<b>4.1. PHƯƠNG PHÁP ĐAI SỐ: Tìm biểu thức liên hệ giữa phần thực và</b>
<b>phần ảo </b>
Giả sử số phức <i>z</i> có dạng <i>z</i>= +<i>x yi x y</i>, ,
<b>Biểu thức</b> <b>Đường tương ứng</b>
0, 0
<i>ax by c</i>+ + = <i>a</i> +<i>b</i> ¹ Đường thẳng
2 <sub>,</sub> <sub>0</sub>
<i>y</i>=<i>ax</i> +<i>bx c a</i>+ ¹ Đường parabol
, 0
<i>ax b</i>
<i>y</i> <i>ad bc</i>
<i>cx d</i>
+
= - ¹
+ Đường hyperbol
<i>x a</i>- + <i>y b</i>- =<i>R</i> Đường tròn
2 2
2 2 1
<i>x</i> <i>y</i>
<i>a</i> +<i>b</i> = Elíp.
<b>4.1.1. MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HOA</b>
<b>VÍ DỤ 1. </b>Tìm tập hợp các điểm trong mặt phẳng biểu diễn số phức <i>z</i> thoả mãn
<b>a. </b><i>z</i>- 1+ = +<i>i</i> <i>z</i> 2 <b>b. </b>2<i>z i</i>- = -<i>z z</i>+2<i>i</i>
<b>c. </b>
2 <sub>4</sub>
<i>z</i> - <i>z</i> =
Giả sử <i>z</i>= +<i>x yi x y</i>
<b> </b>
2 2 2 <sub>2</sub>
1 1 2
<i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y</i>
Û - + + = + + <sub>Û</sub> <sub>3</sub><i><sub>x y</sub></i><sub>-</sub> <sub>+ =</sub><sub>1 0</sub>
Vậy tập hợp các điểm biểu diễn số z là một đường thẳng có phương trình là
3<i>x y</i>- + =1 0
<i>Mở rộng: khi giả thiết đề bài sửa thành z</i>- 1+ > +<i>i</i> <i>z</i> 2 <i>ta biến đổi được</i>
3<i>x y</i>- + <1 0 <i><sub>và kết luận tập hợp các điểm biểu diễn sô z là nửa mặt phẳng</sub></i>
<i>không chứa gôc tọa độ bờ là đường thẳng </i>3<i>x y</i>- + =1 0.
b. 2<i>z i</i>- = -<i>z z</i>+2<i>i</i> Û 2<i>x</i>+ -
<b> </b>
2
2 2
2 <sub>1</sub> <sub>1</sub>
4
<i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>y</i> <i>y</i>
Û + - = + Û =
Vậy tập hợp các điểm biểu diễn số z là một parabol có phương trình là
2
4
<i>x</i>
<i>Mở rộng: ta sẽ kết luận như thế nào nếu biểu thức lien hệ là </i>
2
4
<i>x</i>
<i>y</i>>
<i>?</i>
c.
2
2 <sub>4</sub> <sub>...</sub> <sub>4</sub> <sub>4</sub> 1
<i>z</i> <i>z</i> <i>xyi</i> <i>y</i>
<i>x</i>
- = Û Û = Û = ±
Vậy tập hợp các điểm biểu diễn số z là hai hyperbol có phương trình
1
<i>y</i>
=
và
1
<i>y</i>
<i>x</i>
=
-.
d.
2 2
2- <i>z i</i>+<i>z</i> =...= - <i>x</i> - <i>y</i> +2<i>x y</i>+ + -2 2<i>y x i</i>
-là số thuần ảo khi
phần thực bằng 0
2
2 1 5
1
2 4
<i>x</i> ổỗ<i>y</i> ửữữ
- +ỗ<sub>ỗ</sub> - <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>=
Vậy tập hợp các điểm biểu diễn số z là một đường tròn có phương trình
1
2 4
<i>x</i>- + -ổỗỗ<sub>ỗ</sub><i>y</i> ửữữ<sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>=
ỗố ứ <sub>.</sub>
<i>M rụng: ta kết luận như thế nào nếu hệ thức tìm c la</i>
1
2 4
<i>x</i>- + -ổỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub><i>y</i> ửữữ<sub>ữ</sub><
ữ
ỗố ứ <sub>?</sub>
<b>4.1.2. BAI TP THC HANH</b>
<b>Bi 1. </b>Tim trong mặt phẳng tập hợp các điểm biểu diễn số phức z thỏa mãn
a. Phần thực của z bằng -2 b. Phần ảo của z bằng 3
c. Phần thực của z thuộc
<b>Bài 2. </b>Tìm trong mặt phẳng tập hợp các điểm biểu diễn số phức z thỏa mãn:
a. <i>z</i> =1. b. <i>z</i>- 2 3+ <i>i</i> =3 c.<i>z i</i>- £ 2
d. 1£ 4<i>i</i>- <i>z</i> £ 2
<b>Bài 3. </b>Tìm trong mặt phẳng tập hợp các điểm biểu diễn số phức z thỏa mãn:
a. <i>z i</i>+ = -<i>z</i> 2 3- <i>i</i> b.
3
1
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z i</i>
-=
+ <sub> là số thực</sub> <sub>c. </sub> 1
<i>z i</i>
<i>z i</i>
-=
+
d. <i>z</i> = -<i>z</i> 3 4+ <i>i</i> e. <i>z</i>2 là số ảo f. <i>z</i>2 =( )<i>z</i> 2
g.
3
1
3
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i>
-=
+ <sub>h. </sub><i>z</i>- 1 = (1+<i>i z</i>) <sub> i. </sub><i>z z</i>+ + =3 4
<b>4.2. PHƯƠNG PHÁP HÌNH HỌC: Sư dụng các quỹ tích hình học cơ bản</b>
Chú ý rằng, mỗi số phức <i>z = x + yi</i> tương ứng với một điểm <i>M(x;y)</i> trong
mặt phẳng phức <i>oxy,</i> và ngược lại. Môdul <i>z z</i>- <i>o</i> <sub> là khoảng cách giữa hai điểm</sub>
tương ứng <i>M(x; y)</i> và <i>Mo(xo; yo)</i> tương ứng với hai số phức <i>z, zo.</i>
Sau đây ta xét một số tập hợp điểm cơ bản trong hình học.
<b>Tập hợp số phức </b><i><b>z</b></i><b> thoả mãn</b> <b>Tên gọi</b>
, 0
<i>o</i>
<i>z z</i>- =<i>R R</i> > Đường tròn tâm Mo, bán kính R, với Mo
là điểm ứng với zo.
1 2 2 2 0
<i>z z</i>- + -<i>z z</i> = <i>a</i>> <i>c</i>> Elip tâm sai là F1, F2 tương ứng với M1,
M2 và khoảng cách F1F2 = 2<i>c</i>.
1 2 2 0
<i>z z</i>- - <i>z z</i>- = <i>a</i>> Hyperbol tâm sai là F1, F2 tương ứng với
M1, M2 và khoảng cách F1F2 = 2<i>c</i>
<b>4.2.1.MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HOA</b>
<b>VÍ DỤ 2 </b>Tìm tập hợp các điểm trong mặt phẳng biểu diễn số phức z biế
a. <i>z</i>- 2 3+ <i>i</i> = + -<i>z</i> 1 <i>i</i> b. <i>z</i>+ -4 2<i>i</i> =5
c. <i>z</i>- 4+ + =<i>z</i> 4 10 d. <i>z</i>- 2- <i>z</i>+2 =3
<b>Bài giải</b>
Gọi M (x; y) là điểm biểu diễn số phức <i>z = x + yi</i>.
a. Xét hai điểm A(2;-3) và B(-1;1)
Nhận thấy
2 2
2 3 2 3
<i>z</i>- + <i>i</i> = <i>x</i>- + <i>y</i>+ =<i>MA</i>
.
Tương tự <i>z</i>+ -1 <i>i</i> =<i>MB</i>.
Vậy giả thiết <i>z</i>- 2 3+ <i>i</i> = + -<i>z</i> 1 <i>i</i> Û <i>MA</i> =<i>MB</i>
Suy ra tập hợp điểm M là đường thẳng trung trực của đoạn thẳng AB.
b. Xét điểm I(-4;2)
Từ giả thiết: <i>z</i>+ -4 2<i>i</i> = Û5 <i>IM</i> =5
Suy ra tập hợp điểm M là đường tròn tâm I(-4;2), bán kính R = 5.
c. Xét hai điểm <i>F</i>1
Giả thiết <i>z</i>- 4+ + =<i>z</i> 4 10Û <i>MF</i>1+<i>MF</i>2 =10
Suy ra tập hợp các điểm M là Elip có tiêu cự 2c = 8, độ dài trục lớn 2a = 10, độ
dài trục nhỏ 2b = 6. phương trình chính tắc là:
2 2
1
25 9
<i>x</i> <i>y</i>
+ =
d. Xét hai điểm <i>F</i>1
Giả thiết: <i>z</i>- 2- <i>z</i>+2 = Û3 <i>MF</i>1- <i>MF</i>2 =3<sub>. Suy ra tập hợp các điểm M</sub>
Phương trình chính tắc là :
2 2
4 4
1
9 7
<i>x</i> <i>y</i>
- =
.
<b>VÍ DỤ 3.</b> Trong các số phức z thỏa mãn <i>z</i>- 1+ £<i>i</i> 2, tìm số phức z có môđun
nhỏ nhất.
<b>Bài giải</b>
Tập số phức <i>z</i> thoả mãn <i>z</i>- 1+ £<i>i</i> 2hình tròn tâm <i>I( 1; -1 )</i>, bán kính <i>R</i> = 2
có phương trình là
2 2
1 1 4
<i>x</i>- + <i>y</i>+ £
. Môđul <i>z</i> là khoảng cách từ gốc
<i>O(0; 0)</i> đến điểm <i>M(x; y) </i>tương ứng với số phức <i>z</i>.
A
I
O
Giải hệ phương trình trên ta suy ra được điểm A.
<b>VÍ DỤ 4. </b>Cho sớ phức <i>z</i>¹ 0 thỏa mãn <i>z</i> ³ 2. Tìm GTLN- GTNN của
<i>z i</i>
<i>P</i>
<i>z</i>
+
=
<b>Bài giải. </b>
Đặt
<i>z i</i>
<i>w</i>
<i>z</i>
+
=
. Ta có 1,
<i>z i</i> <i>i</i>
<i>w</i> <i>z</i> <i>w</i>
<i>z</i> <i>w</i>
+
= Û = ¹
-Do
1
2 2 1
1 2
<i>i</i>
<i>z</i> <i>w</i>
<i>w</i>
³ Û ³ Û - £
- <sub>. Như vậy tập hợp số phức </sub><i><sub>w</sub></i><sub> là hình</sub>
tròn tâm <i>I(1; 0 )</i>, bán kính
1
2
<i>R</i> =
, (Bỏ điểm <i>I</i>) giá trị <i>P</i> = <i>w</i> là khoảng cách
từ gốc O đến điểm <i>M(x; y)</i> thuộc hình tròn tương ứng với số phức <i>z</i>.
1
2
A I( 0; 1 ) B
O( 0; 0 )
Số phức <i>z</i> có môđul nhỏ nhất ứng với điểm <i>A(x; y)</i> (trên
hình vẽ). Điểm <i>A</i> trên hình vẽ thoả mãn hệ sau
1 1 4
0
<i>OA</i> <i>tOI</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>t</i>
ìï <sub>=</sub>
ïï
ïïï <sub>-</sub> <sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>=</sub>
íï
ï <
ïï
ïïỵ
uuur uur
Như vậy giá trị <i>P</i> lớn nhất là
1
1
2
+
tại điểm
1
1 ;0
<b>4.2.2. BÀI TẬP RÈN LUYỆN</b>
<b>Bài 4. </b>Tìm tập hợp các điểm trong mặt phẳng biểu diễn số phức z thỏa mãn:
a. 1- <i>z</i> = +<i>z</i> 2<i>i</i> b. 2<i>z</i>-
c. <i>z</i>- 3+ + =<i>z</i> 3 10 d. <i>z</i>- 5- <i>z</i>+ =5 8
<b>Bài 5. </b>Trong các số phức z thỏa mãn
a. <i>z</i>- 3 =2, hãy tìm số z có môđun nhỏ nhất.
b. |z – 2+3i| =
3
2<sub> Tìm số phức z có môđun nhỏ nhất.</sub>
<b>Bài 6.</b>Trong các số phức z thỏa mãn điều kiện
a<b>. </b><i>z iz</i>+ là số thuần ảo, hãy tìm số z sao cho <i>z</i>-
b.
1 10
2
1
2
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i>
<i>z</i> <i>i</i>
ìï - - =
ïïï
í
-ï =
ïï +
ïỵ
<b>Bài 8.</b> Tìm tập hợp các điểm trong mặt phẳng biểu diễn số phức w=<i>z</i>2 trong
các trường hợp sau:
1/ <i>z</i> = +1 <i>yi</i> 2/ <i>z</i> = +<i>x i</i>
<b> </b>3<b>/ </b><i>z</i> = +<i>x yi</i><b>, </b><i>x y</i>+ =1 4/ | | 2<i>z</i> < , 0 arg< <i>z</i><<i>p</i>
<b>Bài 9. </b>Tìm tập hợp các điểm trong mặt phẳng biểu diễn số phức
1
w
<i>z</i>
=
trong
các trường hợp sau:
1/ | | 1<i>z</i> < 2/ <i>z</i>= +<i>x yi</i>,0< <<i>x</i> 1 3/ 0 arg<i>z</i> 4
<i>p</i>
< <
<b>Bài 10.</b> Tìm tập hợp các điểm trong mặt phẳng biểu diễn số phức w, trong các
trường hợp sau:
a.
1
w
1
<i>z</i>
<i>z</i>
-=
+ <sub> với </sub>| | 1<i>z</i> < <sub>b. </sub>w
<i>z i</i>
<i>z i</i>
+
=
c. w
<i>z i</i>
<i>z</i>
-=
với <i>z</i>= +<i>x yi</i> với <i>y</i>>1
d.
1
w
2
<i>z</i>
<i>z</i>
+
=
+ <sub> với </sub>1 | | 2< <i>z</i> <
e. w
<i>z i</i>
<i>z i</i>
-=
+ <sub>với </sub>| | 1<i>z</i> < <sub> và </sub>|<i>z</i>- 1|< 2<sub>.</sub>
<b>Bài 11.</b> Xác định tập hợp các điểm trong mặt phẳng phức biểu diễn các số phức
z thoả mãn từng điều kiện sau:
a. Một acgumen của <i>z</i>-
b. Một acgumen của <i>z i</i>+ bằng một acgumen của <i>z</i>- 1
<b>Bài 12.</b> Xác định tập hợp các điểm M trong mặt phẳng biểu diễn các số phức z
sao cho
2
2
<i>z</i>
<i>z</i>
-+ <sub> có một acgumen bằng </sub>3
<i>p</i>
<b>.</b>
<b>VẤN ĐÊ 5: GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH TRONG TẬP SỐ PHỨC</b>
<b>5.1. MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HOA</b>
<b>VÍ DỤ 1.</b> Giải hệ phương trình hai ẩn Z1, Z2 sau trên tập các số phức
1 2
2 2
1 2
4
5 2 .
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>i</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>i</i>
ìï + = +
ïïí
ï + =
-ïïỵ
<b>Bài giải</b>
Ta có
1 2 1 2
1 2
4 5 2
5 5
2 2
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>i</i> <i>i</i>
<i>Z Z</i> = + - + = - - = + <i>i</i>
.
Hệ phương trinh trình đã cho tương đương với hệ
1 2
1 2
4 1
5 5 2
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>i</i>
<i>Z Z</i> <i>i</i>
ìï <sub>+</sub> <sub>= +</sub>
ïïí
ï = +
ïïỵ
Theo định lý Viet, Z1 và Z2 là các nghiệm của phương trình sau( xét trên tập số
phức)
2 <sub>4</sub> <sub>5 5</sub> <sub>0 3</sub>
<i>t</i> - +<i>i t</i>+ + <i>i</i> =
Giải PT(3) ta có :
2
3
3
1 2 .
<i>t</i> <i>i</i>
<i>t</i> <i>i</i>
é =
-ê
<b>VÍ DỤ 2.</b> Giải hệ phương trình hai ẩn Z, W trên tập các số phức :
3 3
W 3 1
W 9 1 .
<i>Z</i> <i>i</i>
<i>Z</i> <i>i</i>
ìï + = +
ïïí
ï + = - +
ïïỵ
<b>Bài giải</b>
Biến đởi
3
3 <sub>W</sub>3 <sub>W</sub> <sub>3 W</sub> <sub>W</sub>
<i>Z</i> + = <i>Z</i> + - <i>Z</i> <i>Z</i> +
9 1 <i>i</i> 27 1 <i>i</i> 3 W.3 1<i>Z</i> <i>i</i>
Þ - + = + - +
W 1 3 1 1 5 5 W 5 .
<i>Z</i> <i>i</i> <i>i</i> <i>i</i> <i>i</i> <i>Z</i> <i>i</i>
Û + = + - - + = - + Þ =
Vậy hệ đã cho tương tương với hệ sau
W 3 1
W 5
<i>Z</i> <i>i</i>
<i>Z</i> <i>i</i>
ìï + = +
ïí
ï =
ïỵ <sub>.</sub>
Theo định lý Viet thì Z, W là các nghiệm của phương trình bậc hai sau ( xét trên
tập số phức)
2 <sub>3 1</sub> <sub>5</sub> <sub>0 3 .</sub>
<i>t</i> - +<i>i t</i>+ <i>i</i> =
Giải pt(3) ta có
2 ; W 1 2
1 2 ; W 2 .
<i>Z</i> <i>i</i> <i>i</i>
<i>Z</i> <i>i</i> <i>i</i>
é = + = +
ê
ê = + = +
ê
ë
Vậy hpt có nghiệm là
<b>Baøi 1.</b> Giải các hệ phương trình sau:
a)
1 2
2 2
1 2
4
5 2
<i>z</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>i</i>
ìï + = +
ïïí
ï + =
-ïïỵ <sub>b)</sub>
1 2
2 2
1 2
. 5 5.
5 2.
<i>z z</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>i</i>
ìï =
-ïïí
ï + = - +
ïïỵ <sub> c) </sub>
3 5
1 2
2 4
1 2
0
.( ) 1
<i>z</i> <i>z</i>
<i>z z</i>
ìï + =
ïï
íï <sub>=</sub>
ïïỵ
d)
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1
1
. . 1
<i>z</i> <i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>z</i>
<i>z z z</i>
ìï <sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>=</sub>
ïï
ï <sub>+ +</sub> <sub>=</sub>
íï
ï <sub>=</sub>
ïïỵ <sub>e) </sub>
2 2
1 2
1 2
5 2
4
<i>z</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>i</i>
ìï + = +
ïïí
ï + =
-ïïỵ
f)
2 2
1 2 1 2
1 2
4 0
2
<i>z</i> <i>z</i> <i>z z</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>i</i>
ìï <sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>=</sub>
ïïí
ï + =
ïïỵ
a)
2 1 2
3
<i>x</i> <i>y</i> <i>i</i>
<i>x y</i> <i>i</i>
ìï + =
-ïí
ï + =
-ïỵ <sub>b)</sub> 2 2
5
8 8
<i>x y</i> <i>i</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>i</i>
ìï + =
-ïïí
ï + =
-ïïỵ <sub>c) </sub>
4
7 4
<i>x y</i>
<i>xy</i> <i>i</i>
ìï + =
ïí
ï = +
ïỵ
d)
2 2
1 1 1 1
2 2
1 2
<i>i</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>i</i>
ìïï + =
-ïï
íï
ï <sub>+</sub> <sub>= </sub>
-ïïỵ <sub>e) </sub>
2 2 <sub>6</sub>
1 1 2
5
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
ìï + =
-ïïï
íï + =
ïïïỵ <sub> f) </sub>
3 2
1 1 17 1
26 26
<i>x y</i> <i>i</i>
<i>i</i>
<i>x</i> <i>y</i>
ìï + = +
ïïï
íï + = +
ïïïỵ
g)
2 2
5
1 2
<i>x y</i> <i>i</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>i</i>
ìï + =
-ïïí
ï + = +
ïïỵ <sub>h) </sub> 3 3
1
2 3
<i>x y</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>i</i>
ìï + =
ïïí
ï + =
-ïïỵ <sub> i) </sub>
3 2
3 2
3 1
3 3
<i>x</i> <i>xy</i>
<i>y</i> <i>x y</i>
ìï - =
-ïï
íï - =
-ïïỵ
<b>VẤN ĐÊ 6. MỢT SỚ BÀI TOÁN ÁP DỤNG SỚ PHỨC GIẢI HỆ</b>
<b>PHƯƠNG TRÌNH</b>
1. Mợt phương trình ẩn phức <i>f z</i>
, 0
<i>h x y</i>
<i>f z</i> <i>h x y</i> <i>g x y i</i>
<i>g x y</i>
ìï <sub>=</sub>
ïï
= Û + <sub>= Û í</sub>
ï =
ïïỵ
Như vậy việc giải phương trình ẩn phức quy về việc giải hệ phương trình
đại số (*).
2. Từ nhận định trên, ta có thể tiến hành quy trình ngược lại. Giải hệ
phương trình đại số (*) quy về giải phương trình với ẩn phức. Chú ý rằng cho số
phức <i>z</i> =<i>r</i>
2 2
cos sin , 0,1,2,.., 1
<i>n</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>w</i> <i>r</i> <i>i</i> <i>k</i> <i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>j</i> <i>p</i> <i>j</i> <i>p</i>
ổ <sub>+</sub> <sub>+</sub> ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
= ỗ<sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub> =
-ỗố ø <sub>.</sub>
Sau đây là một số VD và bài tập minh hoạ.
<b>VÍ DỤ 1. Giải hệ phương trình sau </b>
3 2
2 3
3 1
, ,
3 1
<i>x</i> <i>xy</i>
<i>x y</i>
<i>x y y</i>
ìï - =
ïï <sub>Ỵ</sub>
íï - =
ïïỵ ¡ <b>.</b>
thì cũng gặp nhiều khó khăn vì phương trình bậc 3 thu được không có nghiệm
<b>Bài giải</b>
Ta tìm sớ phức <i>w</i>= +<i>x yi x y</i>, ,
2 3
3 1
1 3 3 1
3 1
<i>x</i> <i>xy</i>
<i>x yi</i> <i>i</i> <i>x</i> <i>xy</i> <i>x y y i</i> <i>i</i>
<i>x y y</i>
ìï - =
ïï
+ = + Û - + - <sub>= + Û í</sub>
ï - =
ïïỵ .
Như vậy <i>x, y</i> là phần thực và phần ảo của số phức <i>w</i>.
Mặt khác <i>w</i> là căn bõc ba cua sụ
1 2 cos sin
4 4
<i>i</i> ổỗ <i>p</i> <i>i</i> <i>p</i>ửữữ
+ = ỗ<sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ỗố ứ<sub> nờn</sub>
6<sub>2 cos</sub>4 2 <sub>sin</sub> 4 2 <sub>,</sub> <sub>0,1,2</sub>
3 3
<i>k</i> <i>k</i>
<i>w</i> <i>i</i> <i>k</i>
<i>p</i> <i>p</i>
<i>p</i> <i>p</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
= <sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub> =
ỗ ữ
ỗ ữ<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗố ứ <sub>.</sub>
Võy hờ phng trình có ba nghiệm là
12 3 12 3
<i>k</i> <i>k</i>
<i>x y</i> =ổ<sub>ỗ</sub>ỗỗ <sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub>ổỗỗ<i>p</i> + <i>p</i><sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>ữữử <sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub>ỗỗổ<i>p</i> + <i>p</i>ữữửữ<sub>ữữ</sub><sub>ữ</sub>ữử<sub>ữ</sub><i>k</i>=
ỗ <sub>ố</sub> <sub>ứ</sub> <sub>ố</sub> <sub>ứ</sub>
ố ứ
<b>VI DỤ 2. Giải hệ phương trình </b>
4 2 2 4
3 3
6 3
1
4
<i>x</i> <i>x y</i> <i>y</i>
<i>x y y x</i>
ìï - + =
ïïï
íï <sub>-</sub> <sub>=</sub>
ïïïỵ
Ta nhận thấy vế trái của hệ phương trình đẳng cấp bậc 4, vế phải của hệ là
các hệ số 3,1 nếu ta nhân hai vế của phương trình hai trong hệ với 4.
<b>Bài giải</b>. Ta tìm số phức <i>w</i>= +<i>x yi x y</i>, ,
3 6 4 4 3
4 4 2 2
3 3
6 3
4 4 1
<i>x</i> <i>y</i> <i>x y</i>
<i>x y</i> <i>xy</i>
ìï <sub>+</sub> <sub>-</sub> <sub>=</sub>
ïï
Û í<sub>ï</sub>
- =
ïïỵ
Như vậy <i>x, y</i> là phần thực và phần ảo của số phức <i>w</i>. Mặt khác <i>w</i> là căn bõc bụn
cua sụ
3 2 cos sin
6 6
<i>i</i> ổỗ <i>p</i> <i>i</i> <i>p</i>ửữữ
+ = ỗ<sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ỗố ứ<sub> nờn</sub>
4<sub>2 cos</sub>6 2 <sub>sin</sub> 6 2 <sub>,</sub> <sub>0,1,2,3</sub>
4 4
<i>k</i> <i>k</i>
<i>w</i> <i>i</i> <i>k</i>
<i>p</i> <i>p</i>
<i>p</i> <i>p</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
= <sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub> =
ỗ ữ
ỗ ữ<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗố ứ <sub>.</sub>
Hờ phng trinh co 4 nghiệm là
24 2 24 2
<i>k</i> <i>k</i>
<i>x y</i> =ổ<sub>ỗ</sub>ỗỗ <sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub>ổỗỗ<i>p</i> + <i>p</i><sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>ữữử <sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub>ỗỗổ<i>p</i> + <i>p</i>ữữửữ<sub>ữữ</sub><sub>ữ</sub>ữử<sub>ữ</sub><i>k</i>=
ỗ <sub>ố</sub> <sub>ứ</sub> <sub>ố</sub> <sub>ứ</sub>
ố ứ
<i><b>Li ban: Qua hai vi dụ trên chúng ta thấy có thể đưa ra rất nhiều các ví dụ</b></i>
<b>VÍ DỤ 3.(Việt Nam 1996). Giải hệ phương trình </b>
1
3 . 1 2
1
7 . 1 4 2
<i>x</i>
<i>x y</i>
<i>y</i>
<i>x y</i>
ỡ ổ ử
ù <sub>ữ</sub>
ù ỗ <sub>+</sub> <sub>ữ</sub><sub>=</sub>
ù ỗ<sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù ỗ<sub>ố</sub> <sub>+</sub> ữ<sub>ứ</sub>
ùớ <sub>ổ</sub> <sub>ử</sub>
ù <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù <sub>ỗ</sub> <sub>-</sub> <sub>ữ</sub><sub>=</sub>
ù <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù ỗ<sub>ố</sub> <sub>+</sub> ữ<sub>ứ</sub>
ùợ
<b>Bi giai</b>
Trc hờt, ta nhận thấy điều kiện cho <i>x, y </i>là <i>x</i>³ 0,<i>y</i>³ 0. Đặt
0, 0
<i>x</i> = ³<i>u</i> <i>y</i> = ³<i>v</i> <sub>. Hệ phương trình đã cho trở thành </sub>
2 2
2 2
1 2
. 1
3
1 4 2
. 1
7
<i>u</i>
<i>u</i> <i>v</i>
<i>v</i>
<i>u</i> <i>v</i>
ì ỉ ư
ï <sub>÷</sub>
ï ç <sub>+</sub> <sub>÷</sub><sub>=</sub>
ï ç<sub>ç</sub> <sub>÷</sub>
ï ç<sub>è</sub> <sub>+</sub> ÷<sub>ø</sub>
ïïí <sub>ỉ</sub> <sub>ư</sub>
ï <sub>ữ</sub>
ù ỗ <sub>-</sub> <sub>ữ</sub><sub>=</sub>
ù ỗ <sub>ữ</sub>
ù ỗỗ<sub>ố</sub> <sub>+</sub> ữ<sub>ứ</sub>
ùùợ
2 2 2
2 4 2 2 4 2 1 2 4 2
3 7 3 7 3 7
<i>u iv</i> <i>z</i>
<i>u iv</i> <i>i</i> <i>z</i> <i>i</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i>
<i>u</i> <i>v</i> <i><sub>z</sub></i>
-+ -+ = + Û + = + Û + = +
+
Giải phương trình
2
1 2 4 2 2 4 2
1 0
3 7 3 7
<i>z</i> <i>i</i> <i>z</i> <i>i z</i>
<i>z</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ
+ = + - <sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub> + =
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗố ứ
1 2 2 2
2
3 21 7
1 2 2 2
2
3 21 7
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i>
ộ ổ<sub>ỗ</sub> ử<sub>ữ</sub>
ờ <sub>=</sub> <sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>ỗ</sub> <sub>+</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ờ ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ờ ố ứ
ờ <sub>ổ</sub> <sub>ử</sub>
ờ <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ờ = - + ỗ<sub>ỗ</sub> - <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ờ <sub>ỗ</sub><sub>ỗố</sub> <sub>ữ</sub><sub>ứ</sub>
ờ
ở
Suy ra
3 21 7 3 21 7
<i>u v</i> =ổ<sub>ỗ</sub>ỗỗ + + ử<sub>ữ</sub>ữ<sub>ữ</sub>ữ<i>u v</i> =<sub>ỗ</sub>ỗỗổ - - ữ<sub>ữ</sub>ữử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub> ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ ỗ
ố ứ ố ø<sub>.</sub>
Vậy hệ phương trình đã cho có hai nghiệm
2 2
2 2
1 2 2 2 1 2 2 2
, , 2 , , , 2
3 21 7 3 21 7
<i>x y</i> <i>x y</i>
ổ <sub>ổ</sub> <sub>ử</sub>ử<sub>ữ</sub> ổ <sub>ổ</sub> <sub>ử</sub>ử<sub>ữ</sub>
ỗổ ử <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub> ỗổ ử <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ỗỗ ữ<sub>ỗ</sub> ữữ ỗỗ ữ <sub>ỗ</sub> ữữ
ỗ ữ ỗ ữ
=<sub>ỗ</sub>ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub><sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + ữ<sub>ữ</sub>ữ<sub>ữ</sub> =<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub>ỗ<sub>ỗ</sub> - <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub> <sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> - <sub>ữ</sub>ữ<sub>ữ</sub>ữ
ỗố ứ ỗ<sub>ố</sub> ữ<sub>ứ</sub>ữ ỗố ứ ỗ<sub>ố</sub> <sub>ứ</sub>ữữ
ỗ ữ ỗ ữ
ố ứ ố ứ
<b>VI DU 4. Giải hệ phương trình </b>
12
1 2
3
12
1 6
3
<i>x</i>
<i>x y</i>
<i>y</i>
<i>x y</i>
ì ổ ử
ù <sub>ữ</sub>
ù ỗ <sub>-</sub> <sub>ữ</sub><sub>=</sub>
ù ỗ<sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù ỗ<sub>ố</sub> <sub>+</sub> ữ<sub>ứ</sub>
ùớ <sub>ổ</sub> <sub>ử</sub>
ù <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù <sub>ỗ</sub> <sub>+</sub> <sub>ữ</sub><sub>=</sub>
ù <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù ỗ<sub>ố</sub> <sub>+</sub> <sub>ứ</sub>ữ
ùợ
<b>Bi giai</b>
Trc hờt, ta nhõn thõy iờu kiờn cho <i>x, y </i>là <i>x</i>³ 0,<i>y</i>³ 0. Đặt
3<i>x</i> = ³<i>u</i> 0, <i>y</i> = ³<i>v</i> 0<sub>.</sub>
Hệ phương trình đã cho trở thành
2 2
2 2
12 2
. 1
3
12
. 1 6
<i>u</i>
<i>u</i> <i>v</i>
<i>v</i>
<i>u</i> <i>v</i>
ì ổ ử
ù <sub>ữ</sub>
ù ỗ <sub>-</sub> <sub>ữ</sub><sub>=</sub>
ù ỗ<sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù ỗ<sub>ố</sub> <sub>+</sub> ữ<sub>ứ</sub>
ùớ <sub>ổ</sub> <sub>ử</sub>
ù <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù <sub>ỗ</sub> <sub>+</sub> <sub>ữ</sub><sub>=</sub>
ù <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù ỗ<sub>ố</sub> <sub>+</sub> ữ<sub>ứ</sub>
ùợ
co
2 2 2
12 <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>12</sub> <sub>2</sub>
6 12 6 6
3 3 3
<i>u iv</i> <i><sub>z</sub></i>
<i>u iv</i> <i>i</i> <i>z</i> <i>i</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i>
<i>u</i> <i>v</i> <i><sub>z</sub></i>
-+ - = + Û - = + Û - = +
+
Giải phương trình
2
12 2 2
6 6 12 0
3 3
<i>z</i> <i>i</i> <i>z</i> <i>i z</i>
<i>z</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
- = + - ỗ<sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub> - =
ỗố ứ <sub>. </sub>
tng t nh VD4 ta tìm được nghiệm của hệ phương trình đã cho.
<b>VÍ DỤ 5.(Tạp chí Kvant). Giải hệ phương trình </b>
2 2
2 2
3
3
3
0
<i>x y</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
ìï
-ï + =
ïï <sub>+</sub>
ïí
ï +
ï - =
ïï <sub>+</sub>
ïỵ
<b>Bài giải. </b>Nhận thấy <i>x</i>2+<i>y</i>2 là bình phương Mơ đun sớ phức <i>x yi</i>+ . Đặt
0
<i>z</i> = +<i>x iy</i>¹ <sub>, nhân phương trình thứ hai với </sub><i><sub>i</sub></i><sub> và cộng vế với vế với phương </sub>
trình thứ nhất ta có
2 2 2 2 2 2
3 3 3
3 3
<i>x y</i> <i>x</i> <i>y i</i> <i>x iy</i> <i>y ix</i>
<i>x iy</i> <i>x iy</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y</i> <i>x</i> <i>y</i>
- - + - +
+ + = Û + + - =
+ + +
Ta có <i>z</i>= +<i>x iy</i>,
2 2 2
3 <i>x iy</i> <sub>3</sub><i><sub>z</sub></i> <sub>3</sub>
<i>z</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i><sub>z</sub></i>
-= =
+
,
2 2 2
<i>y ix</i> <i><sub>iz</sub></i> <i><sub>i</sub></i>
<i>z</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i><sub>z</sub></i>
+ <sub>-</sub> <sub></sub>
-- = =
+
nên phương
trình trên được viết dưới dạng
2 2
3
3 3 3 0
1
<i>z</i> <i>i</i>
<i>i</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>z</i>
é = +
ê
+ - = Û - + - <sub>= Û ê = </sub>
-ê
ë
Vậy hệ phương trình đã cho có hai nghiệm là
<b>Bài 1. </b>Giải các hệ phương trình sau, ẩn là <i>x y</i>, Ỵ ¡
a.
3 2
3 2
3 1
3 3
<i>x</i> <i>xy</i>
<i>y</i> <i>x y</i>
ìï - =
-ïï
íï - =
-ïïỵ <sub>b. </sub>
3 2
3 2
3 1
3 3
<i>x</i> <i>xy</i>
<i>y</i> <i>x y</i>
ìï - =
ïï
íï - =
<b>Bài 2. </b>Giải hệ phương trình sau, ẩn là <i>x y</i>, Ỵ ¡ :
2 2
2 2
3 2 3
3 2
<i>x x</i> <i>y</i>
<i>y x</i> <i>y</i>
ìï <sub>-</sub> <sub>= </sub>
-ïï
íï <sub>-</sub> <sub>=</sub>
ïïỵ
<b>Bài 3. </b>Giải các hệ phương trình sau, ẩn là <i>x y</i>, Ỵ ¡
a.
4 2 2 4
3 3
6 4
3
<i>x</i> <i>x y</i> <i>y</i>
<i>x y y x</i>
ìï - + =
ïï
íï <sub>-</sub> <sub>= </sub>
-ïïỵ <sub>b. </sub>
4 2 2 4
4 2 2 4
10 5 3
10 5 1
<i>x x</i> <i>x y</i> <i>y</i>
<i>y y</i> <i>x y</i> <i>x</i>
ìï <sub>-</sub> <sub>+</sub> <sub>=</sub>
ïï
íï <sub>-</sub> <sub>+</sub> <sub>= </sub>
-ïïỵ
<b>Bài 4. </b>Giải các hệ phương trình sau, ẩn là <i>x y</i>, Ỵ ¡
a.
3
10 1 3
5
3
1 1
5
<i>x</i>
<i>x y</i>
<i>y</i>
<i>x y</i>
ỡ ổ ử
ù <sub>ữ</sub>
ù ỗ <sub>+</sub> <sub>ữ</sub><sub>=</sub>
ù ç<sub>ç</sub> <sub>÷</sub>
ï çè + ÷ø
ïí <sub>ỉ</sub> <sub>ư</sub>
2 3 2
2 5
7
5 2 3
2 5
<i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
ì ỉ ư
ï <sub>ữ</sub>
ù ỗ <sub>+</sub> <sub>ữ</sub><sub>=</sub>
ù ỗ<sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù ỗố + ữứ
ùớ <sub>ổ</sub> <sub>ử</sub>
ù <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù <sub>ỗ</sub> <sub>-</sub> <sub>ữ</sub><sub>=</sub>
ù <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù ỗố + ÷ø
c.
15
2 2 3
2
15
2 3 3 1
2
<i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
ỡ ổ ử
ù <sub>ữ</sub>
ù ỗ <sub>-</sub> <sub>ữ</sub><sub>= +</sub>
ù ỗ<sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù çè + ø÷
ïí <sub>ỉ</sub> <sub>ư</sub>
ï <sub>ç</sub> <sub>÷</sub>
ï <sub>ç</sub> <sub>+</sub> <sub>÷</sub><sub>=</sub> <sub></sub>
-ù <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ù ỗố + ữứ
ùợ
<b>Bi 5. </b>Giai cac hờ phương trình sau, ẩn là <i>x y</i>, Ỵ ¡
a.
2 2
2 2
16 11
7
11 16
1
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
<i>y</i>
<i>x</i> <i>y</i>
ìï
-ï + =
ïï <sub>+</sub>
ïí
ï +
ï - =
-ïï <sub>+</sub>
ïỵ b.
2 2
2 2
9 10
3 2
10 9
0
<i>x</i> <i>y</i>
<b>VẤN ĐÊ 7. MỢT SỚ BÀI TOÁN ÁP DỤNG SỐ PHỨC CHỨNG </b>
<b>MINH ĐẲNG THỨC LƯỢNG GIÁC</b>
Dạng lượng giác của số phức có thể biến đổi bằng hai cách:
1. Sử dụng công thức Moa – Vrơ cho ta biểu thức góc bội của acgumen
2. Sử dụng các phép toán thông thường của số phức: cộng, trừ, nhân, chia
cho ta một biểu thức khác
Chú ý rằng, các tính chất của số thực được bảo toàn nguyên vẹn cho số phức,
đặc biệt các phép toán khai triển luỹ thừa, công thức Niu - Tơn, cấp số nhân...
Mặt khác việc sử dụng số phức cùng một phép biến đổi có thể chứng minh nhiều
đẳng thức khác nhau. Sau đây ta xét một số ví dụ áp dụng số phức để chứng
minh một số công thức lượng giác thường gặp và khái quát hoá một số công
thức lượng giác khác, từ đó thấy rõ hơn xuất phát điểm hay gốc rễ của nhiều bài
toán quen thuộc trong trường sớ thực.
<b>7.1. MỢT SỚ VÍ DỤ MINH HOA</b>
<b>VÍ DỤ 1. Chứng minh</b>
3 3
,sin3 3sin 4sin ;cos3 4cos 3cos
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
" Ỵ ¡ = - =
-.
<b>Bài giải</b>
Xét số phức dưới dạng lượng giác <i>z</i> =cos<i>x i</i>+ sin<i>x</i>.
Theo công thức <b>Moa–vrơ</b> ta có
3
3 <sub>cos</sub> <sub>sin</sub> <sub>cos3</sub> <sub>sin3</sub> <sub>1</sub>
<i>z</i> = <i>x i</i>+ <i>x</i> = <i>x i</i>+ <i>x</i>
.
Mặt khác khai triển
cos<i>x i</i>+ sin<i>x</i> = 4cos <i>x</i>- 3cos<i>x</i> + 3sin<i>x</i>- 4sin <i>x i</i> 2
Từ (1) và (2) suy ra cos3<i>x</i> =4cos3<i>x</i>- 3cos ;sin3<i>x</i> <i>x</i>=3sin<i>x</i>- 4sin3<i>x</i>.
Nếu vận dụng khai triển Niu - Tơn, ta có thể khai triển <i>sinnx, cosnx </i>theo các
góc bội của <i>x.</i> Sau đây ta xét đến công thức hạ bậc.
<b>VÍ DỤ 2(B.tập 4.36b SBTNC). Chứng minh</b>
<b>a</b>.
4 1
,cos cos4 4cos2 3
8
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
" Ỵ ¡ = + +
.
<b>b. </b>
5 1
,sin sin5 5sin3 10sin
16
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
" Ỵ ¡ = - +
.
<b>Bài giải. </b>Xét số phức dưới dạng lượng giác <i>z</i>=cos<i>x i</i>+ sin<i>x</i>. Ta có
1 1
2cos ; 2 sin
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>z</i> <i>nx z</i> <i>i</i> <i>nx</i>
<i>z</i> <i>z</i>
+ = - =
.
4
4 4 1 2 2
4 4
4 4 2
1 1 1 1 1
cos
2 2
<i>x</i> <i>z</i> <i>z</i> <i>C z</i> <i>C</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>z</i>
ộ ổ<sub>ỗ</sub> ử<sub>ữ</sub>ự ổ<sub>ỗ</sub> ổ<sub>ỗ</sub> ử<sub>ữ</sub> ử<sub>ữ</sub>
ờ <sub>ữ</sub>ỳ <sub>ữ</sub> <sub>ữ</sub>
=<sub>ờ</sub> ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub><sub>ỳ</sub> = ỗ<sub>ỗ</sub> + + ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>+ <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ỗ
1
cos4 4cos2 3
8 <i>x</i> <i>x</i>
= + +
.
5
5 0 5 1 3 2
5 5 5
5 5 3
1 1 1 1 1 1
sin
2 2
<i>x</i> <i>z</i> <i>C z</i> <i>C z</i> <i>C z</i>
<i>i</i> <i>z</i> <i>i</i> <i>z</i> <i>z</i> <i>z</i>
ộ <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>ự ộ <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub> <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub> <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ờ <sub>ữ</sub>ỳ ờ <sub>ữ</sub> <sub>ữ</sub> <sub>ữ</sub>ỳ
=<sub>ờ</sub> <sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub>ỗ - <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub><sub>ỳ</sub> = <sub>ờ</sub> <sub>ỗ</sub>ỗ<sub>ỗ</sub> - <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>- <sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub>ỗ - <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>+ ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> - <sub>÷</sub><sub>÷</sub><sub>ú</sub>
è ø è ø è ø è ø
ë û ë û
sin5 5sin3 10sin
16 <i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
= - +
0 1 2
5 5 5
1
sin5 sin3 sin
16 <i>C</i> <i>x C</i> <i>x C</i> <i>x</i>
= - +
. (đpcm)
Một cách tổng quát ta xét ví dụ sau.
<b>VI DU 3. Chng minh </b>" ẻ<i>x</i> Ă ,"<i>m</i>ẻ Ơ <b> ta có</b>
a.
2 0 1
2 2 2 2
2 1
1 1
cos cos2 cos 2 2 .. cos2
2
2
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i>
<i>x</i>= <sub>-</sub> ỗ<sub>ỗ</sub>ỗổ<i>C</i> <i>mx C</i>+ <i>m</i>- <i>x</i>+ +<i>C</i> <i>x</i>+ <i>C</i> <sub>ữ</sub>ữữử<sub>ữ</sub>
ỗố ứ
<i>C</i> - <i>C</i> <i>m k x</i>
-=
é ù
ê ú
= <sub>ê</sub> + - <sub>ú</sub>
ë
2 1 0 1
2 1 2 1 2 1
2
1
sin sin 2 1 sin 2 1 .. 1 sin
2
<i>m</i>
<i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i>
<i>x</i> <i>C</i> <i>m</i> <i>x C</i> <i>m</i> <i>x</i> <i>C</i> <i>x</i>
+
+ + +
- <sub>é</sub> <sub>ù</sub>
= ê<sub>ê</sub> + - - + + - ú<sub>ú</sub>
1 sin 2 2 1
2
<i>m</i>
<i>m</i> <i><sub>k</sub></i>
<i>k</i>
<i>m</i>
<i>m</i>
<i>k</i>
<i>C</i> <sub>+</sub> <i>m</i> <i>k</i> <i>x</i>
=
-=
.
<b>Bài giải</b>
<b>a</b>. Xét số phức dưới dạng lượng giác <i>z</i>=cos<i>x i</i>+ sin<i>x</i>. Ta có
1 1
2cos ; 2 sin
<i>n</i> <i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>z</i> <i>nx z</i> <i>i</i> <i>nx</i>
<i>z</i> <i>z</i>
+ = - =
.
Do vậy
2 <sub>2</sub> 2
2
2
2
1 1 1 1
cos
2 2
<i>m</i> <i><sub>m</sub></i> <i>m k</i>
<i>m</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>m</i>
<i>m</i>
<i>k o</i>
<i>x</i> <i>z</i> <i>C z</i>
<i>z</i> <i>z</i>
-=
é ổ<sub>ỗ</sub> ử<sub>ữ</sub>ự ổử<sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ờ <sub>ữ</sub>ỳ <sub>ữ</sub>
=<sub>ờ</sub> ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub><sub>ỳ</sub> = ç<sub>ç</sub><sub>ç</sub> <sub>÷</sub><sub>÷</sub>
è ø è ø
ë û
Vì 2 22
<i>k</i> <i>m k</i>
<i>m</i> <i>m</i>
<i>C</i> <sub>=</sub><i>C</i>
nên thu gọn công thức trên được
2 0 2 1 2 2 1 2
2 2 2 2
2 2 2 2 2
1 1 1 1
cos ...
2
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>x</i> <i>C</i> <i>z</i> <i>C</i> <i>z</i> <i>C</i> <i>z</i> <i>C</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>z</i>
0 1 1
2 2 2 2
2 1
1 1
cos2 cos 2 2 ... cos2
2
2
<i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i> <i>C</i> <i>mx C</i> <i>m</i> <i>x</i> <i>C</i> <i>x</i> <i>C</i>
-é ù
ê ú
= <sub>ê</sub> + - + + + <sub>ú</sub>
ë û
<i>C</i> <i>m k x</i> <i>C</i>
-=
é ù
ê ú
= <sub>ê</sub> - + <sub>ú</sub>
ë
<b>b</b>. Từ công thức
1
2 sin
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>z</i> <i>i</i> <i>nx</i>
<i>z</i>
- =
ta có
2 1
2 1 1 1
sin
2
<i>m</i>
<i>m</i> <i><sub>x</sub></i> <i><sub>z</sub></i>
<i>i</i> <i>z</i>
+
+ <sub>=</sub>ộờ ổỗ <sub>-</sub> ửữ<sub>ữ</sub>ựỳ
ỗ <sub>ữ</sub>
ờ ỗ<sub>ỗố</sub> <sub>ứ</sub><sub>ữ</sub>ỳ
ở ỷ
2 1
2 1
1 <sub>1</sub>
2 .
<i>m</i> <i><sub>m</sub></i> <i><sub>k</sub></i>
<i>m</i>
<i>k</i> <i>k</i>
<i>m</i>
<i>m</i>
<i>k o</i>
<i>C</i> <i>z</i>
<i>z</i>
<i>i</i>
+
-+
+
+
=
ổ ử
- <sub>ỗ</sub><sub>- ữ</sub>
ữ
= ỗ<sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ỗố ứ
Vi 2 22
<i>k</i> <i>m k</i>
<i>m</i> <i>m</i>
<i>C</i> <sub>=</sub><i>C</i>
nên thu gọn công thức trên được
2 1 0 2 1 1 2 1
2 1 2 1 2 1
2 1 2 1 2 1
1 <sub>1</sub> <sub>1</sub> <sub>1</sub>
sin ... 1
2 .
<i>m</i>
<i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>x</i> <i>C</i> <i>z</i> <i>C</i> <i>z</i> <i>C</i> <i>z</i>
<i>z</i>
<i>i</i> <i>z</i> <i>z</i>
+ +
-+ + +
+ +
-ộ
- <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub> <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub> <sub>ỗ</sub> <sub>ữ</sub>
ờ <sub>ữ</sub> <sub>ữ</sub> <sub>ữ</sub>ỳ
= <sub>ờ</sub> ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> - <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>- <sub>ỗ</sub>ỗ<sub>ỗ</sub> - <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>+ + - <sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub>ỗ - <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub><sub>ỳ</sub>
ố ứ è ø è ø
ë û
2 1 2 1 2
2
1
sin 2 1 sin 2 1 ... 1 sin
2
<i>M</i>
<i>m</i> <i><sub>m</sub></i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>m</i> <i>C</i> + <i>m</i> <i>x C</i> + <i>m</i> <i>x</i> <i>C</i> <i>x</i>
- <sub>é</sub> <sub>ù</sub>
= ê<sub>ê</sub> + - - + + - ú<sub>ú</sub>
ë û
cos 2 2 1
2
<i>m</i>
<i>m</i>
<i>k</i>
<i>m</i>
<i>m</i>
<i>k</i>
<i>C</i> <sub>+</sub> <i>m</i> <i>k</i> <i>x</i>
=
-=
. (đpcm)
Thay một số giá trị đặc biệt của <i>m:m</i>=1,<i>m</i>=2.. cho ta một số kết quả quen
thuộc sau: Với <i>m=1</i>.
2 0 1
2 2
1 1 cos2 1
cos cos2
2 2 2
<i>x</i>
<i>x</i>= <sub>ỗ</sub>ỗỗổ<i>C</i> <i>x</i>+ <i>C</i> ửữữ<sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>= +
ỗố ứ <sub>.</sub>
3 0 1
3 3
2
1 <sub>1</sub>
sin sin3 sin 3sin sin3
4
2
<i>x</i> = - <sub>ê</sub><sub>ë</sub>é<i>C</i> <i>x C</i>- <i>x</i><sub>ú</sub>ù<sub>û</sub>= <i>x</i>- <i>x</i>
.
Với <i>m=2.</i>
4 0 1 2
4 4 4
3
1 1
cos cos4 cos2
2
2
<i>x</i> = ổỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub><i>C</i> <i>x C</i>+ <i>x</i>+ <i>C</i> ửữữ<sub>ữ</sub>
ữ
ỗố ứ
1
cos4 4cos2 3
8 <i>x</i> <i>x</i>
= + +
.
5 1 0 1 2
Sau đây là một ví dụ quen thuộc trong các đẳng thức lượng giác thường gặp.
<b>VÍ DỤ 4. Cho </b><i>a</i> 2 <i>k b</i>, 2 <i>k c</i>, 2 <i>k k</i>,
<i>p</i> <i>p</i> <i>p</i>
<i>p</i> <i>p</i> <i>p</i>
¹ + ạ + ạ + ẻ Â
<b>. Chng minh rng</b>
<b>a. </b>tan<i>a</i>+tan<i>b</i>+tan<i>c</i>=tan .tan .tan<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>Û <i>a b c</i>+ + =<i>kp</i><b>.</b>
<b>b. </b>tan .tan<i>a</i> <i>b</i> tan .tan<i>b</i> <i>c</i> tan .tan<i>c</i> <i>a</i> 1 <i>a b c</i> 2 <i>k</i>
<i>p</i>
<i>p</i>
+ + = Û + + = +
.
<b>Bài giả. </b>Xét số phức <i>z</i>= +
Khai triển số phức <i>z </i>trên theo quy tắc nhân hai số phức ta được
1 tan .tan tan .tan tan .tan
tan tan tan tan .tan .tan . 1
<i>z</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>c</i> <i>a</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>c i</i>
= - -
-+ + +
-Mặt khác, sử dụng công thức Moa – Vrô cho số phức <i>z </i>trên ta có
cos .cos .cos
<i>a i</i> <i>a</i> <i>b i</i> <i>b</i> <i>c i</i> <i>c</i>
<i>z</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>
+ + +
=
cos sin
. 2
cos .cos .cos cos .cos .cos
<i>a b c</i> <i>a b c</i>
<i>i</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>
+ + + +
= +
Từ (1) và (2) suy ra:
a. tan<i>a</i>+tan<i>b</i>+tan<i>c</i>=tan .tan .tan<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>Û sin
<b> </b>Û <i>a b c</i>+ + =<i>k kp</i>, Î ¢<b>(</b>đpcm<b>).</b>
b. tan .tan<i>a</i> <i>b</i>+tan .tan<i>b</i> <i>c</i>+tan .tan<i>c</i> <i>a</i> = Û1 cos
<i>p</i>
<i>p</i>
Û + + = +
(đpcm).
Tương tự như vậy ta có bài toán.
<b>VÍ DỤ 5. Cho </b><i>a</i>¹ <i>k bp</i>, ¹ <i>k cp</i>, ¹ <i>k kp</i>, ẻ Â<b>. Chng minh rng</b>
<b>a. </b>cot .cot<i>a</i> <i>b</i>+cot .cot<i>b</i> <i>c</i>+cot .cot<i>c</i> <i>a</i>= Û1 <i>a b c</i>+ + =<i>kp</i><b>.</b>
<b>b. </b>cot .cot .cot<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> cot<i>a</i> cot<i>b</i> cot<i>c</i> <i>a b c</i> 2 <i>k</i>
<i>p</i>
<i>p</i>
= + + Û + + = +
.
<b>Bài giải.</b> Do dạng lượng giác của số phức là cos<i>a</i>+<i>i</i>sin<i>a</i> nên ta xét số phức
<i>z</i>= <i>a i</i>+ <i>b i</i>+ <i>c i</i>+
cot .cot .cot cot cot cot
cot .cot cot .cot cot .cot 1 . 1
<i>z</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>c</i> <i>a</i> <i>i</i>
= - - - +
+ + +
-Mặt khác, sử dụng công thức Moa – Vrơ cho số phức <i>z </i>trên ta có
cos sin . cos sin . cos sin
sin .sin .sin
cos sin
. 2
sin .sin .sin sin .sin .sin
<i>a i</i> <i>a</i> <i>b i</i> <i>b</i> <i>c i</i> <i>c</i>
<i>z</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>
<i>a b c</i> <i>a b c</i>
<i>i</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>
+ + +
=
+ + + +
= +
Từ (1) và (2) suy ra:
<b>a. </b>cot .cot<i>a</i> <i>b</i>+cot .cot<i>b</i> <i>c</i>+cot .cot<i>c</i> <i>a</i>= Û1 sin
,
<i>a b c</i> <i>k kp</i>
Û + + = ẻ Â<b><sub> (pcm).</sub></b>
<b>b. </b>cot .cot .cot<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i>=cot<i>a</i>+cot<i>b</i>+cot<i>c</i> cos
<i>p</i>
<i>p</i>
Û + + = + Ỵ ¢
<b> (đpcm).</b>
<b>VÍ DỤ 6. Chứng minh rằng</b>
<b>a. </b>
3 5 1
cos cos cos
7 7 7 2
<i>p</i> <i>p</i> <i>p</i>
+ + =
<b>.</b>
<b>b. </b>
3 5 1
sin sin sin cot
7 7 7 2 14
<i>p</i> <i>p</i> <i>p</i> <i>p</i>
+ + =
<b>Bài giải</b>
Xét số phức <i>z</i> cos7 <i>i</i>sin7
<i>p</i> <i>p</i>
= +
.
Áp dụng công thức Moa - Vrơ có
3 5 <sub>cos</sub> <sub>cos</sub>3 <sub>cos</sub>5 <sub>sin</sub> <sub>sin</sub>3 <sub>sin</sub>5 <sub>. 1</sub>
7 7 7 7 7 7
<i>z z</i>+ +<i>z</i> =ỗ<sub>ỗ</sub>ổ<sub>ỗ</sub>ỗ <i>p</i>+ <i>p</i> + <i>p</i><sub>ữ</sub>ữử ổ<sub>ữ</sub>ữ+ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub>ỗ <i>p</i> + <i>p</i>+ <i>p</i>ữữ<sub>ữ</sub>ử<sub>ữ</sub><i>i</i>
ố ứ ố ứ
Mt khác
7
3 5
2 <sub>1</sub>
<i>z</i> <i>z</i>
<i>z z</i> <i>z</i>
<i>z</i>
-+ + =
- <b><sub>. </sub></b><sub>Do </sub><i>z</i>7 =cos<i>p</i>+<i>i</i>sin<i>p</i>= - 1<sub>, suy ra</sub>
3 5 1 1 1<sub>cot</sub> <sub>. 2</sub>
1 2 2 14
<i>z z</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i>
<i>p</i>
+ + = = +
-Từ (1) và (2) ta có
3 5 1
<b>b. </b>
3 5 1
sin sin sin cot
7 7 7 2 14
<i>p</i> <i>p</i> <i>p</i> <i>p</i>
+ + =
<b>. (đpcm). </b>
Tổng quát ta có bài toán.
<b>VÍ DỤ 7. Với </b>"<i>a b</i>, ẻ Ă ,<i>b</i>ạ <i>k p</i>2 <b> Chng minh rng:</b>
<b>a. </b>
Xét số phức 1
cos
<i>n</i>
<i>k</i>
<i>a kb</i>
=
+ +
<i>k</i>
<i>a kb i</i>
=
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>+</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗố
cos sin
<i>z</i> = <i>b i</i>+ <i>b</i><sub>. Theo công thức Moa – Vrơ ta có</sub>
<i>k</i>
<i>o</i>
<i>z z</i> = <i>a i</i>+ <i>a</i> <i>kb i</i>+ <i>kb</i> = <i>a kb</i>+ +<i>i</i> <i>a kb k</i>+ " = <i>n</i>
Như vậy, tổng 1
cos
<i>n</i>
<i>k</i>
<i>a kb</i>
=
+ +
<i>k</i>
<i>a kb i</i>
=
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>+</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗố
<i>o</i>
<i>k</i> <i>k</i> <i>k</i>
<i>a kb i</i> <i>a kb</i> <i>i</i> <i>a kb</i> <i>z z</i>
= = =
ổ <sub>ửữ</sub>
ỗ <sub>+</sub> <sub>ữ</sub><sub>=</sub> ộ <sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>+</sub> ự<sub>=</sub>
ỗ <sub>ữ</sub> <sub>ờ</sub> <sub>ỳ</sub>
ỗ ữ ở ỷ
ỗố
2 3 <sub>...</sub> 1 1 1 <sub>. *</sub>
1 <sub>1 .</sub> <sub>1</sub>
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>o</i> <i>o</i> <i>o</i>
<i>z</i> <i>z</i>
<i>z</i>
<i>z z z</i> <i>z</i> <i>z</i> <i>z z</i> <i>z z</i>
<i>z</i> <i><sub>z</sub></i> <i><sub>z</sub></i>
-
-= + + + + = =
- <sub>-</sub> <sub></sub>
-.
Mặt khác
1 1 . 1 2 1 cos 4sin
2
<i>b</i>
<i>z</i>- <i>z</i>- =<i>z z</i>- <i>z z</i>+ + = - <i>b</i> =
.
2
1 2sin 2sin .cos 2sin cos sin
2 2 2 2 2 2
<i>b</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>b</i> <i>b</i>
<i>z</i>- = - - <i>i</i> = - <sub>ỗ</sub>ỗ<sub>ỗ</sub>ổ <i>p</i>- +<i>i</i> <i>p</i>- ữữử<sub>ữ</sub>
ữ
ỗố ứ
2
1 2sin 2sin .cos 2sin cos sin
2 2 2 2 2 2
<i>n</i> <i>nb</i> <i>nb</i> <i>nb</i> <i>nb</i> <i>nb</i> <i>nb</i>
<i>z</i> - = - +<i>i</i> = <sub>ỗ</sub>ỗỗổ <i>p</i>+ +<i>i</i> <i>p</i>+ ÷÷ư<sub>÷</sub><sub>÷</sub>
Áp dụng cơng thức Moa – Vrơ thu được
sin
1 1 <sub>1</sub> <sub>1</sub>
2 . cos sin
2 2
1 . 1 <sub>4sin</sub>
2
<i>n</i>
<i>o</i>
<i>nb</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i><sub>n</sub></i> <i><sub>n</sub></i>
<i>z z</i> <i>a</i> <i>b</i> <i>i</i> <i>a</i> <i>b</i>
<i>b</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>p</i> <i>p</i>
-- - ổ<sub>ỗ</sub> ổ<sub>ỗ</sub> <sub>+</sub> <sub>ữ</sub>ử ổ<sub>ỗ</sub> <sub>+</sub> ử<sub>ữ</sub>ử<sub>ữ</sub>
ữ
ữ ữ
= ỗ<sub>ỗ</sub> <sub>ỗ</sub>ỗ<sub>ỗ</sub> + + <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>+ ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + + <sub>ữ</sub><sub>ữữ</sub><sub>ữ</sub>
ỗ è ø è ø
è ø
-
sin <sub>1</sub> sin <sub>1</sub>
2 <sub>.cos</sub> <sub>.</sub> 2 <sub>.sin</sub> <sub>. * *</sub>
2 2
4sin 4sin
2 2
<i>nb</i> <i>nb</i>
<i>n</i> <i>n</i>
<i>a</i> <i>b</i> <i>i</i> <i>a</i> <i>b</i>
<i>b</i> <i>b</i>
ỉ <sub>+</sub> ư<sub>÷</sub> ỉ <sub>+</sub> ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub> ỗ <sub>ữ</sub>
= <sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub>+ <sub>ỗ</sub><sub>ỗ</sub> + <sub>ữ</sub>
ữ ữ
ỗ ỗ
ố ứ ố ứ
T (*) va (**) so sánh phần thực và phần ảo của tổng ban đầu ta có
<b>a. </b>
Nh võy, vi mụi gia tri cua <i>a, b</i> cho ta một công thức. Chẳng hạn cho <i>a</i>= - <i>x</i>,
với <i>b</i>=2<i>x</i>¹ <i>k p</i>2 ta có
1
1 2
cos 2 sin
2 2 cos .sin sin2
cos 2 1
2 sin 2sin
sin
2
<i>n</i>
<i>k</i>
<i>n</i> <i>n x</i>
<i>x</i> <i>x</i>
<i>nx</i> <i>nx</i> <i>nx</i>
<i>k</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>x</i>
=
æ <sub>+</sub> ử<sub>ữ</sub>
ỗ<sub>- +</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ ữ
ỗố ứ
- = = =
Nhõn xet rằng, với những giá trị đặc biệt của <i>n, x</i> sao cho sin2<i>nx</i>=sin<i>x</i> ¹ 0
thì ta ln có 1
1
cos
2
<i>n</i>
<i>k</i>
<i>a kb</i>
=
+ =
, Ví dụ ta chọn <i>x</i> 2<i>n</i> 1
<i>p</i>
=
+ <sub>.</sub>
Từ đó, ta có một số kết quả quen thuộc sau:
Với <i>n = 2, </i>chọn <i>x</i> 5
<i>p</i>
=
, ta có
3 1
cos cos
5 5 2
<i>p</i> <i>p</i>
+ =
.
Với <i>n = 3, </i>chọn <i>x</i> 7
<i>p</i>
=
, ta có
3 5 1
cos cos cos
7 7 7 2
<i>p</i> <i>p</i> <i>p</i>
+ + =
Với <i>n = 5, </i>chọn <i>x</i> 11
<i>p</i>
=
, ta có
3 5 7 9 1
cos cos cos cos cos
11 11 11 11 11 2
<i>p</i> <i>p</i> <i>p</i> <i>p</i> <i>p</i>
+ + + + =
.
...
Thông qua phép lấy đạo hàm ta có bài toán.
<b>VÍ DỤ 8. Với </b><i>x</i> ¹ <i>k p</i>2 <b> Chứng minh rằng:</b>
<b>a.</b>
Từ ví dụ 7 ta co
<b>Bài 1</b>. Chứng minh rằng
a.
3 5 7 9 11 1
cos cos cos cos cos cos
13 13 13 13 13 13 2
<i>p</i> <i>p</i> <i>p</i> <i>p</i> <i>p</i> <i>p</i>
+ + + + + =
b.
9 5 3 7 11 1
sin sin sin sin sin sin
26 26 26 26 26 26 2
<i>p</i> <i>p</i> <i>p</i> <i>p</i> <i>p</i> <i>p</i>
<b>-Bài 2</b>. Chứng minh rằng
2 4 6 2 1
cos cos cos ... cos
2 1 2 1 2 1 2 1 2
<i>n</i>
<i>n</i> <i>n</i> <i>n</i> <i>n</i>
<i>p</i> <i>p</i> <i>p</i> <i>p</i>
-+ + + + =
+ + + + <sub>.</sub>
<b>Bài 3.</b> Chứng minh rằng:
a.
1
sin sin
2 2
sin sin2 ... sin ,
sin
2
<i>n</i> <i>nx</i>
<i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>nx</i>
<i>x</i>
ổ <sub>+</sub> ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ ữ
ỗố ứ
+ + + =
vi <i>x</i> ¹ <i>k p</i>2
b.
sin 2 1
1 cos2 cos4 ... cos2 ,
2sin
<i>n</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>nx</i>
<i>x</i>
+
+ + + + =
với <i>x</i> ¹ <i>kp</i>
c.
sin .sin 1
sin2 sin4 ... sin2 ,
sin
<i>nx</i> <i>n</i> <i>x</i>
<i>x</i> <i>x</i> <i>nx</i>
<i>x</i>
+
+ + + =
với <i>x</i> ¹ <i>kp</i>.
<b>Bài 4(*). </b>Chứng minh rằng
1
1
2
sin .sin ....sin
2 2 2 2<i>m</i>
<i>m</i> <i><sub>m</sub></i>
<i>m</i> <i>m</i> <i>m</i>
<i>p</i>
<i>p</i> <i>p</i>
-=
<b>Bài 5. </b>Chứng minh rằng
a. 1+<i>a</i>cos<i>x a</i>+ 2cos2<i>x</i>+ +... <i>an</i>cos<i>nx</i>
2 1
2
cos cos 1 cos 1
2 cos 1
<i>n</i> <i>n</i>
<i>a</i> <i>nx a</i> <i>n</i> <i>x a</i> <i>x</i>
<i>a</i> <i>a</i> <i>x</i>
+ <sub>-</sub> + <sub>+</sub> <sub>-</sub> <sub>+</sub>
=
- + <sub>.</sub>
b. <i>a</i>sin<i>x a</i>+ 2sin2<i>x</i>+ +... <i>an</i>sin<i>nx</i>
2 1
2
sin sin 1 sin 1
2 cos 1
<i>n</i> <i>n</i>
<i>a</i> <i>nx a</i> <i>n</i> <i>x a</i> <i>x</i>
<i>a</i> <i>a</i> <i>x</i>
+ <sub>-</sub> + <sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>+</sub>
=
- + <sub>.</sub>
<b>Bài 6. </b>Sử dụng công thức Moa – Vrơ biến đổi tan5<i>x</i> qua tan<i>x</i>.
<b>III. BÀI TẬP TỞNG HỢP</b>
<b>Bài 1.</b> Tìm sớ phức z, biết <i>z</i> =2 5 và phần ảo của <i>z</i> bằng hai lần phần
thực
của nó.
<b>Baøi 2.</b> Tìm hai số phức biết tổng của chúng bằng 2 và tích của chúng bằng
3.
<b>Baøi 5.</b> Giải phương trình
2 <sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>0</sub>
<i>x</i> + +<i>i x</i>- - <i>i</i> =
trên tập sớ phức.
<b>Bài 6.</b> Giải phương trình
2
(1- <i>i z</i>) - 2 1 2+ <i>i z</i>- 4=0
trên tập sớ phức.
<b>Bài 7.</b> Giải phương trình
2
(2 3 )- <i>i z</i> + 4<i>i</i> - 3 <i>z</i>+ -1 <i>i</i> =0
trên tập sớ
phức.
<b>Bài 8.</b> Giải phương trình <i>z</i>4- 6<i>z</i>2+25=0 trên tập sớ phức.
<b>Bài 9.</b> Giải phương trình
2 2 2
(<i>z</i> +<i>z</i>) +4 <i>z</i> +<i>z z</i>- 12=0
trên tập sớ
phức.
<b>Bài 10.</b> Giải phương trình <i>z</i>4- 4<i>z</i>3+7<i>z</i>2- 16<i>z</i>+12=0 trên tập sớ phức.
<b>Bài 11.</b> Giải phương trình 2<i>z</i>4- 2<i>z</i>3+<i>z</i>2+2<i>z</i>+ =2 0 trên tập sớ phức.
<b>Bài 12.</b> Giải hệ phương trình
2 2
1 2
1 2
5 2
4
<i>z</i> <i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>z</i> <i>i</i>
ìï + =
-ïïí
ï + = +
ïïỵ <sub>trên tập sớ phức.</sub>
<b>Bài 13.</b> Giải hệ phương trình
3 3
3(1 )
9( 1)
<i>x y</i> <i>i</i>
<i>x</i> <i>y</i> <i>i</i>
ìï + = +
ïïí
ï + =
-ïïỵ <sub>trên tập sớ phức.</sub>
<b>Bài 14.</b> Tìm tham số <i>m</i> để phương trình <i>x</i>2+<i>mx</i>+3<i>i</i> =0 có hai nghiệm
<i>z1, z2</i>
thoả mãn điều kiện: <i>z</i>12+<i>z</i>22=8.
<b>Bài 15.</b> Trong mặt phẳng tọa độ <i>Oxy</i>, hãy tìm tập hợp điểm biểu diễn số
phức <i>z</i>
thỏa mãn đẳng thức 2+ = -<i>z</i> <i>i</i> <i>z</i> .
<b>Bài 16.</b> Trong mặt phẳng tọa đợ <i>Oxy</i>, hãy tìm tập hợp điểm biểu diễn số
phức <i>z</i>
thỏa mãn đẳng thức <i>z z</i>- +2<i>i</i> =2<i>z i</i>- .
<b>Baøi 17.</b> Trong mặt phẳng tọa độ <i>Oxy</i>, hãy tìm tập hợp điểm biểu diễn số
phức <i>z</i>
thỏa mãn đẳng thức 1< -<i>z i</i> <2.
thỏa mãn đẳng thức <i>z</i>+ + -4 <i>z</i> 4 =10.
<b>Baøi 19.</b> Trong mặt phẳng tọa độ <i>Oxy</i>, hãy tìm tập hợp điểm biểu diễn số
phức <i>z</i> thỏa mãn đẳng thức <i>z</i>- 4<i>i</i> + +<i>z</i> 4<i>i</i> =10.
<b>Bài 20.</b> Tìm sớ phức <i>z</i> thỏa mãn:
1
1
<i>z</i>
<i>z i</i>
-=
- <sub> và </sub>
3
1
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z i</i>
-=
+ <sub>.</sub>
<b>Bài 21.</b> Tìm sớ phức <i>z</i> thỏa mãn:
12 5
8 3
<i>z</i>
<i>z</i> <i>i</i>
-=
- <sub>và </sub>
4
1
8
<i>z</i>
<i>z</i>
-=
- <sub>.</sub>
<b>Bài 22.</b> Tìm sớ phức <i>z</i> thỏa mãn:
2
1
<i>z</i> <i>i</i> <i>z</i>
<i>z i</i> <i>z</i>
ìï - =
ïïí
ï - =
-ïïỵ <sub>.</sub>
<b>Bài 23.</b> Xét các điểm <i>A</i>, <i>B</i>, <i>C </i>trong mặt phẳng phức theo thứ tự biểu diễn
các số
phức
4 2 6
;(1 )(1 2 );
1 3
<i>i</i> <i>i</i>
<i>i</i> <i>i</i>
<i>i</i> <i>i</i>
+
- +
- - <sub>.</sub>
a) Chứng minh ABC là tam giác vuông cân.
b) Tìm số phức biểu diễn bởi điểm <i>D</i> sao cho tứ giác <i>ABCD</i> là hình vng.
<b>Bài 24.</b> Giải phương trình <i>z</i>2+ =<i>z</i> 0 trên tập sớ phức.
<b>Bài 25.</b> Tìm số phức <i>z </i>thỏa mãn đẳng thức: <i>z</i>2+ =<i>z</i> 0.
<b>Bài 26.</b> Tìm sớ phức <i>z </i>thỏa mãn đẳng thức: <i>z</i> + = -<i>z</i> 4 3<i>i</i>.
<b>Bài 27.</b> Cho sớ phức <i>z</i>= +1 3<i>i</i>. Hãy viết dạng lượng giác của số phức
5<sub>.</sub>
<i>z</i>
<b>Bài 28.</b> Viết dưới dang lượng giác của sớ phức <i>z</i>= +(1 <i>i</i>)19 và tính
0 2 4 6 2008 2010
2011 2011 2011 2011 .... 2011 2011.
<i>C</i> - <i>C</i> +<i>C</i> - <i>C</i> + +<i>C</i> - <i>C</i>
<b>Bài 29.</b> Cho sớ phức <i>z</i>= -1 sin<i>j</i> +<i>i</i>cos<i>j</i>
0 .
2
<i>p</i>
<i>j</i>
ổ ử<sub>ữ</sub>
ỗ <sub>< <</sub> <sub>ữ</sub>
ỗ <sub>ữ</sub>
ỗ ữ
ỗố ứ
Tim mụt acgumen cua sụ phc <i>z.</i>
1
6
<i>p</i>
-.
<b>Bài 31.</b> Trong mặt phẳng tọa đợ <i>Oxy</i>, hãy tìm tập hợp các điểm trên mặt
phẳng
phức biểu diễn số phức <i>z</i> sao cho số phức
2
2
<i>z</i>
-+ <sub> có một acgumen bằng </sub> 3
<i>p</i>
.
<b>Bài 32.</b> Cho sớ phức
7
.
4 3
<i>m</i>
<i>i</i>
<i>z</i>
<i>i</i>
ỉ <sub>+ ữ</sub>ử
ỗ <sub>ữ</sub>
= ỗ<sub>ỗ</sub><sub>ỗ -</sub> <sub>ữ</sub><sub>ữ</sub>
ố ứ <sub> Tim </sub><i><sub>m</sub></i><sub> ngun dương để </sub><i><sub>z </sub></i><sub>là sớ thực.</sub>
<b>Bài 33.</b> Tính tởng <i>S</i> = +(1 <i>i</i>)2011+ -(1 <i>i</i>)2011.
<b>Baøi 34.</b> Cmr các điểm biễu diễn căn bậc ba của 1 lập thành một tam giác
đều.
<b>Bài 35.</b> Tìm sớ phức <i>z</i> có phần thực; phần ảo là số nguyên và thỏa <i>z</i> phương
trình: <i>z</i>3 =18 26+ <i>i</i>.
<b>Bài 36.</b> Tìm <i>a b</i>, Ỵ ¡ để pt: z4<sub> – 4z</sub>2<sub> – 16z – 16 = (z</sub>2<sub> – 2z – 4)(z</sub>2<sub> + az + b),</sub>
nghiệm đúng với z <b>C</b>
<b>Baøi 37.</b> Cho biết
1
|<i>z</i> | 2
<i>z</i>
+ =
. Tìm số phức z có môdun lớn nhất, nhỏ nhất.
<b>Baøi 38.</b> Tìm giá trị nhỏ nhất của | |<i>z</i> nếu |<i>z</i>- 2 2 | 1+ <i>i</i> = .
<b>Baøi 1.</b> (CĐKA2009)
Cho số phức z thỏa mãn (1+<i>i</i>) (22 - <i>i z</i>) = + + +8 <i>i</i> (1 2 ) .<i>i z</i> Tìm phần thực và
phần ảo của z.
<b>Baøi 2.</b> (CĐKA2009) Giải phương trình sau trên tập số phức
4 3 7
2 .
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z</i> <i>i</i>
<i>z i</i>
-
=
<b>-Bài 3.</b> (ĐHKD2009). Trong mặt phẳng tọa đợ <i>Oxy</i>, tìm tập hợp điểm biểu
diễn
các số phức z thỏa mãn điều kiện: <i>z</i>- (3 4 )- <i>i</i> =2.
. 25
<i>z z</i>=
<b>Baøi 5.</b> (ĐHKA2009). Gọi <i>z</i>1 và <i>z</i>2 la hai nghiệm phức của phương trình
2 <sub>2</sub> <sub>10</sub> <sub>0.</sub>
<i>z</i> + <i>z</i>+ = <sub> Tính giá trị của biểu thức </sub>
2 2
1 1 .
<i>A</i> = <i>z</i> + <i>z</i>
<b>Baøi 6.</b> (ĐHKA2010) Tìm phần ảo của số phức <i>z,</i> biết
2
( 2 ) (1 2 )
<i>z</i> = +<i>i</i> - <i>i</i> <sub>.</sub>
<b>Baøi 7.</b> (ĐHKA 2010) Cho số phức <i>z</i> thỏa mãn
2
(1 3 )
1
<i>i</i>
<i>z</i>
<i>i</i>
-=
- . Tìm
môđun của
số phức <i>z iz</i>+ .
<b>Bài 8.</b> (ĐHKB2010) Trong mặt phẳng tọa đợ <i>Oxy,</i> tìm tập hợp điểm biểu
diễn
các số phức <i>z</i> thỏa mãn điều kiện: <i>z i</i>- = (1+<i>i z</i>) .
<b>Baøi 9.</b> (ĐHKD2010) Tìm số phức <i>z</i> thoả mãn <i>z</i> = 2 và <i>z</i>2<sub> là sớ th̀n</sub>
ảo.
<b>Bài 10.</b> (CĐKA2010) Giải phương trình <i>z</i>2- (1+<i>i z</i>) + +6 3<i>i</i> =0 trên tập
số