KiÕn thøc cÇn nhí. 1.[r]
(1)Chuyên đề: số phức
Chủ đề1: dạng đại số số phức Cộng, trừ, nhân, chia số phức A củng cố kiến thức
Số phức: Một biểu thức dạng z = a + bi, a b số thực i thỏa mãn i2 = -1 đợc gọi số phức
a đợc gọi phần thực, b đợc gọi phần ảo i đợc gọi đơn vị ảo
Tập số phức đợc kớ hiu l
Số phức có phần ảo gọi số thực nên R. Số phức có phần thực gọi số ảo
= + 0i lµ sè võa thùc võa ¶o Hai sè phøc b»ng nhau
z a+bi (a,b
)
z' a'+b' i (a',b'
)
'
z z'
'
a a
b b
3 Céng, trõ hai sè phøc
z a+bi (a,b
)
z' a'+b' i (a',b'
)
z + z' (a + a' ) + (b + b') i
z z' (a - a') + (b - b' )i
Số đối số phức z = a + bi số phức - z = - a - bi; z + (-z) = Nhân hai số phức
z a+bi (a,b
)
z' a'+b' i (a',b'
)
zz'
aa bb
'
' (
ab a b i
'
' )
Môđun số phức, số phức liên hợp
z = a +bi (a, b ) môđun z
z = a +b
2
2
z = a +bi (a, b ) số phức liên hợp z lµ
z
= a - bi Ta cã:
2 2
zz' = z z' , zz a
b
z
z + z' = z + z', zz'=z z', z = z
z lµ sè thùc vµ chØ z =
z
Chia cho sè phøc kh¸c 0Nếu z = a + bi (a, b ) khác khơng số phức nghịch đảo z
1
-1
z =
2
z
z
Th¬ng cđa z' cho z khác không là:
z'
z'z
-1
z'z
z
zz
Ta cã:'
' ' '
, z
z z z
z z z z
. 7. BiÓu diƠn h×nh häc cđa sè phøc
Số phức z = a + bi (a, b ) đợc biểu diễn M(a; b) mặt phẳng toạ độ Oxy hay gọi mặt phẳng phức
Trục Ox biểu diễn số thực gọi trục thực, trục Oy biểu diễn số ảo gọi trục ảo Số phức z = a + bi (a, b ) đợc biểu diễn vectơ u( ; )a b
, M(a; b) điểm biểu diễn số phức z = a + bi (a, b ) có nghĩa OM biểu diễn số phức
Ta cã:NÕu u v,
(2)u v biĨu diƠn sè phøc z + z', u v biÓu diÔn sè phøc z - z', ku k ( )
biĨu diƠn sè phøc kz, OM u z
, với M điểm biểu diễn z
B Các dạng tập
Xác định tổng, hiệu, tích, thơng số phức a) Phơng pháp giải
- áp dụng quy tắc cộng, trừ, nhân, chia hai số phức, ý tính chất giao hốn, kết hợp phép toán cộng nhân
b) Các ví dụ
Ví dụ 1: Tìm phân thực, phần ảo số phức sau a) i + (2 - 4i) - (3 - 2i); b) ( ) i 3 (2 )i
Bµi gi¶i
a) Ta cã: i + (2 - 4i) - (3 - 2i) = ((0 + 2) + (1 - 4)i) + (- + 2i) = (2 - 3) + (-3 + 2)i
= -1 - i
Vậy số phức cho có phần thực - 1, phần ảo - b) Sử dụng quy tắc cộng, trừ, nhân hai số phức ta có
3
3
2
2
3
( )
( 1)
3( 1)
3( 1)
2 2
3
3 3
( )
( 2) ( )
8
i
i
i
i
i
i
i
i
Do nhận đợc kết toán + 10i
VÝ dô 2: TÝnh 1 2 i
Bài giải
Ta có :
1 3
1
2 2
1 2
1 3
2 2
i i
i
i i
VÝ dô 3: TÝnh 1 i i2i3 i2009 Bài giải Ta có: i2010 (1 )(1i i i2i3 i2009) Mà i20102 Nên
2
2
3
2009
1
1
i i
i
i
i
, hay lµ2 2009
1 i i i i 1 i. VÝ dô 4: TÝnh (1 ) i100
Bài giải Nhận thấy (1 ) i 2 (1 )(1 )i i 2i
Suy (1 ) i100 ((1 ) ) i 50 ( )i 50 ( 2) ( )50 50i 250
VÝ dô 5: Cho sè phøc
1
3
2
2
z
i
H·y chøng minh r»ng: ;
1
2
1 0;
2
3
1.
z
z
z z
z
z
(3)Do
1
3
2
2
2
z
i
Nªn
1
3
1
3
2
1 (
) (
) 0
2
2
2
2
z
z
i
i
;
L¹i cã
1
3
1
1
2
2
1
3
1
2
2
1
3
2
2
i
i
z
i
Suy
1
2
z
z
z
Hơn ta cã
z
3 1
VÝ dơ 6: T×m sè phøc z, nÕu
2 z 0
z
Bài giải Đặt z = x + yi,
2 2
2 2
2 2 2
2
0 ( )
0 0 0 0 (1 )
1
0
(1 )
z x yi x y
x y x y xyi
x y y
x y x y
y xy x x x x y y y y y x x
z
0 (do 0) 0, 0, 0, 0, x x y x y x y x y y x
Vậy có ba số phức thoả mãn điều kiện z = 0; z = i; z = - i 2 Biểu diễn số phức mặt phẳng toạ độ
a) Phơng pháp giải
biu din mt số phức cần dựa vào định nghĩa tính chất sau: Nếu số phức z đợc biểu diễn vectơ u
, số phức z' đợc biểu diễn vectơ u'
, z + z' đợc biểu diễn u u '
; z - z' đợc biểu diễn u u '
; - z đợc biểu diễn u
b) C¸c vÝ dơ.
Ví dụ 1: Giả sử M(z) điểm mặt phẳng toạ biểu diễn số phức z Tìm tập hợp điểm M(z) thỏa mãn điều kiện sau
a) z 1 i 2; b) 2z i z Bài giải
a) Đặt z = x + yi suy z - + i = (x - 1) + (y + 1)i Nªn hƯ thøc z 1 i trë thµnh
2
2
( 1) ( 1) ( 1) ( 1)
x y
x y
(4)b) Gọi A (- ; 0), B(0 ; 1) Khi 2z i z z ( 2) z i
M(z)A = M(z)B Vậy tập hợp điểm M(z) đờng trung trực đoạn thẳng AB Nhận xét: Với phần b ta thức cách giải nh làm phần a Tuy nhiên để thể thực cách giải nh ta dựa váo nhận xét sau:
NÕu vÐct¬ u
mặt phẳng phức biểu diễn số phức z độ dài vectơ u
lµ u z
, từ điểm A, B theo thứ tự biểu diễn số phức z, z' AB z z'
Ví dụ 2: Trong số phức z thoả m·n ®iỊu kiƯn
3
2 z i
T×m sè phøc z cã modul nhỏ
Bài giải
Xét biÓu thøc
3
2 z i
(1) Đặt z = x + yi Khi (1) trở thành
( 2) ( 3)
9
2
( 2) ( 3)
4
x y i
x y
Do điểm M biểu diễn số phức z thoả mãn (1) nằm đờng tròn (C) tâm
I(2; -3) bán kính R = .
Ta có z đạt giá trị nhỏ
điểm M nằm đờng tròn (C) gần O Do M giao điểm (C) đờng thẳng OI, với M giao điểm gần O
Ta có OI = 9 13 Kẻ MH Ox Theo định lí ta lét có
13 9 6 13 9
2 13 3 13
3 13 2
MH OM
MH OI
6 13 78 13 26 13
MH
L¹i cã
3
13 2 13 3 26 13
2 13 13 13
OH
OH
Vậy số phức cần tìm lµ
26 13 78 13
13 26
z i
VÝ dơ 3: Chøng minh r»ng víi mäi sè phøc z, w, ta cã z w z w Đẳng thức xảy nào?
Bài giải
Gọi A, B, C lần lợt ®iĨm biĨu diƠn cđa c¸c sè phøc z, w, z + w y
O H 2
M I
-
(5)Ta có z OA w, OB z w, OC Từ OC OA + AC suy z w z w . Hơn OC = OA + AC O, A, C thẳng hàng A thuộc đoạn thẳng OC Khi O A (hay z 0) điều có nghĩa có số k để AC kOA tức w = kz (Còn z = 0, rõ ràng z w z w )
Vậy z w z w z = z tồn k R w = kz
c câu hỏi bµi tËp
1 Chứng minh với số phức z, w ta có z w z w Dấu xảy nào?
2 Trong mặt phẳng phức, bốn điểm phân biệt A, B, C, D theo thø tù biĨu diƠn c¸c sè phức z, w, u, v thoả mÃn tính chất:
a) z w u v 1; b) z + w + u + v =
3 Cho sè phøc z = m + (m - 3)i, m R
a) Tìm m để biểu diễn số phức nằm đờng phân giác thứ hai y = - x;
b) Tìm m để biểu diễn số phức nằm hypebol
2 y
x
;
c) Tìm m để khoảng cách điểm biểu diễn số phức đến gốc toạ độ nhỏ Xác định tập hợp điểm mặt phẳng phức biểu diễn số phức thoả mãn hệ
thøc
3 z
z i .
5 Xét điểm A, B, C mặt phẳng phức theo thứ tự biểu diễn số phøc ; (1 )(1 ); 2
1
i i i i
i i
.
a) Chứng minh ABC tam giác vuông cân;
b) Tìm số phức biểu diễn điểm D cho tứ giác ABCD hình vu«ng
Chủ đề 2: Căn bậc hai số phức phơng trình bậc hai A Kiến thức cần nh
1 Định nghĩa bậc hai số phức Cho số phức w số phức z thoả m·n z2
= w đợc gọi bậc hai số phức w a) Nếu w số thực
+ w < có hai bậc hai:
wi
&
wi
+ w 0 có hai bậc hai:w
&
w
b) Nếu w số phức ta thực bớc:+ Giả sử w= a + ib, đặt z = x + iy bậc hai w tức là: z2 w ta có hệ:
2
(1)
2
(2)
x
y
a
xy b
Bình phơng vế (1) (2) cộng lại ta đợc
2 2
x
y
a
b
Do ta đợc hệ:
2
2 2
(1)
(2')
x
y
a
x
y
a
b
Giải hệ tìm đợc
x
2 y2suy x y để tìm zChó ý: Theo (2) ta cã nÕu b > th× x, y cïng dÊu NÕu b < x, y trái dấu 2 Công thức nghiệm phơng trình bậc hai hệ số phức
Cho PT:
2
0; (1)
( , ,
,
0)
ax
bx c
a b c
a
vµ cãb
24
ac
(6)+ NÕu
0
pt cã hai nghiƯm lµ;
2
2
b
b
x
x
a
a
Trong
bậc hai
+ NÕu = th× pt cã nghiÖm kÐp:
2
b
x
x
a
B C¸c dạng tập 1 Giải phơng trình bậc nhất a) Phơng pháp giải
Biến đổi phơng trình dạng Az + B = 0, A, B , A0 Viết nghiệm
B z
A
b) VÝ dô
Ví dụ 1: Giải phơng trình 2iz + - i = Bài giải
Nghiệm phơng trình
(1 ) 1 1
2 2 2
i z i i i 2 Tính bậc hai giảiphơng trình bậc hai
a) Phơng pháp giải
S dng cụng thc tớnh bậc hai số phức để tính bậc hai
Sử dụng công thức nghiệm phơng trình bậc hai để tìm nghiệm phơng trình với ý phải đa dạng phơng trình
b) C¸c vÝ dơ
Ví dụ 1:Tìm bậc hai số phøc sau:
)
5 12
) 6
) 33 56
)
3 4
a
i
b
i
c
i
d
i
Bài giải
a) Gọi z = x + iy bËc hai cđa -5 + 12i tøc lµ
x iy
25 12
i
x
2y
22
ixy
5 12
i
2 2
2
2 2
5
4
5
2
12
13
9
x
y
x
x
y
xy
x
y
y
2
3
x
y
Do b = 12 > nên x y dấu từ có
2
3
x
y
hc2
3
x
y
VËy -5 + 12i có bậc hai z1 =2+3i z2 = -2-3i
b) Tơng tù ta gäi z = x + iy lµ mét bậc hai 8+ 6i tức
x iy
2
8 6
i
x
2
y
2
2
ixy
8 6
i
2 2
2
2 2
8
9
8
2
6
10
1
x
y
x
x
y
xy
x
y
y
3
1
x
y
Do b= 6> nên x y dấu từ có
3
1
x
y
hc3
1
x
y
Vậy + 6i có bậc hai 3+i vµ -3-i
c) Gäi z = x + iy bậc hai 33 - 56i tøc lµ
x iy
2
33 56
i
x
2
y
2
2
ixy
33 56
i
2 2
2
2 2
33
49
33
2
56
65
16
x
y
x
x
y
xy
x
y
y
7
4
x
y
Do b = -56 < nên x y trái dấu từ có
7
4
x
y
hc7
4
x
y
(7)d) Gäi z = x + iy bậc hai -3 +4i tức lµ
x iy
2
3 4
i
x
2
y
2
2
ixy
3 4
i
2 2
2
2 2
3
1
3
2
4
5
4
x
y
x
x
y
xy
x
y
y
1
2
x
y
Do b = > nên x y dấu từ có
1
2
x
y
hc1
2
x
y
Vậy bậc hai -3 + 4i lµ + 2i vµ -1-2i
Ví dụ 2: Giải phơng trình sau:
2
2
)
3 4
5 0; (1)
)
1
2
0;
(2)
a
x
i x
i
b
x
i x
i
Bài giải
a) Ta có
2
3 4
i
4 1
i
3 4
i
Theo kết ví dụ 1d) có hai bậc hai 1+ 2i -1 - 2i Do pt (1) có hai
nghiƯm lµ:
3 4
1 2
3 2
2 ;
1
2
2
i
i
i
i
x
i
x
i
b) T¬ng tù ta cã
1
i
4
i
2
8 6
i
Theo kết ví dụ 1b) có hai bậc hai + i -3 - i Do pt (2) có hai nghiệm là:
1
3
1
3
1;
2
2
2
i
i
i
i
x
x
i
Chó ý: PT (2) cã thĨ dïng nhÈm nghiƯm nhê a + b + c = Ví dụ 3: Giải phơng trình sau:
2
2
3
) 3
2 0; (1)
)
1 0; (2)
)
1 0
(3)
a
x
x
b
x
x
c x
Bài giải
a) Ta cú
= 12- 4.3.2 =-23<0 nên ta có hai bậc hai
là:i
23 &
i
23
Từ nghiệm pt (1) là:
1
23
1
23
;
6
6
i
i
x
x
b) T¬ng tù ta cã = -3 < có hai bậc hai là:
i
3 &
i
3
nên (2) có nghiệm là:
1
3
1
3
;
2
2
i
i
x
x
c) Ta cã
2
(3)
1
1
0
1 0
1 0; (*)
x
x
x
x
x
x
Theo b) ta cã (*) cã hai nghiƯm lµ
1
3
1
3
;
2
2
i
i
x
x
(8)
1
3
1
3
1;
;
2
2
i
i
x
x
x
( Các nghiệm pt (3) đợc gọi bậc ba 1)
VÝ dô 4: Chøng minh phơng trình bậc hai với hệ số thùc cã nghiƯm phøc
th× cịng nhận nghiệm.Bài giải
Gi¶ sư PT bËc hai:
2
0;
, ,
,
0
ax
bx c
a b c
a
nhËn sè phøc
lµ nghiƯm tøc lµ ta cã:a
2
b
c
0
(1)Lấy liên hợp hai vế (1) sử dụng tính chất liên hợp sè thùc b»ng chÝnh nã th× ta
đợc:
2
2
0
0
a
b
c
a
b
c
Điều chứng tỏ
nghiệm pt áp dụng: Chứng tỏ 1+i nghiệm phơng trìnhx
2
3
x
3 5
i
0
Tìm nghiệm cịn lại ptVí dụ 5: Phát biểu chứng minh định lí đảo thuận định lí Vi-et phơng tình bậc hai với hệ số phức
ThuËn: NÕu hai sè
x
1&
x
2 hai nghiệm phơng trình
2
0;
, ,
,
0
ax
bx c
a b c
a
th× 2
&
b
c
x
x
x x
a
a
Chøng minh
Theo c«ng thøc nghiƯm cđa pt bËc hai víi hƯ sè phøc ta cã:
1
2
1 2
2
2
.
2
2
4
b
b
b
x
x
a
a
a
b
b
b
c
x x
a
a
a
a
Đảo : Nếu hai sè ; tho¶ m·n: S & P ; nghiệm pt:
2
0
x
Sx P
.(1)Chøng minh
Ta cã:
2
(1)
x
x
0
x
x
0
x
x
Điều chứng tỏ ; nghiệm (1)
áp dụng: Lập phơng trình bậc hai có nghiệm
4 ;
i
2 5
i
Bµi gi¶iTheo ta có:
2 8i
4 3 i
2 5 i
23 14 iTheo kết VD5 ta đợc pt bậc hai cần lập là:
2
2 8
14
23 0
x
i x
i
Ví dụ 6:Tìm m để phơng trình:
x
2
mx
3
i
0
có tổng bình phơng nghim bngBài giải
Theo bµi ta cã:
2 2
1
8
2
8
x
x
x
x
x x
(1) Theo Vi-et ta cã
1
3
x
x
m
x x
i
Thay vào (1) ta đợcm
2
6
i
8
m
2
8 6
i
Tức m bậchai cña 8+6i Theo kết VD1b/ ta có giá trị m lµ: + i vµ -3 - i
Ví dụ 7: Giải hệ phơng trình
2 2
1
5 2
(1)
4
(2)
z
z
i
z
z
i
(9)Bµi gi¶i Tõ (2) ta cã
2
1
2
15
z
z
z z
i
KÕt hỵp víi (1) ta cãz z
1 2
5 5
i
ta có hệphơng trình:
1
1
4
5 5
z
z
i
z z
i
Doz z
1,
2 nghiệm phơng trình
2
4
5 5
0
z
i z
i
Ta cã
5 12
i
theo VD1a/ ta biết có hai bËc hai lµ: + 3i vµ -2 - 3iVËy ta cã
2
4
2 3
3
2
4
2 3
1 2
2
i
i
z
i
i
i
z
i
Hc1
2
1 2
3
z
i
z
i
.VÝ dơ 8: Cho
z z
1,
2lµ hai nghiệm phơng trình1i z 2 i z i Không giải pt hÃy tính giá trị biểu thức sau:
2 2 2
1 2
2
)
)
)
z
z
a A z
z
b B
z z
z z
c C
z
z
Bài giải
Theo Vi-et ta có:
1
1
3 2
3
1
1 2
3
1
i
z z i
i i
z z i
i
a) Ta cã
2
1 2
3 2 2 11 30
2
3 3 9
A z z z z i i i
b)
1 2
3 2 2 2 10
3 3 9
B z z z z i i i
c) Ta cã
2
1
1
6 26 18
1 2
3
z z A i
C
z z
i
VÝ dơ 9: Gi¶i pt:
z
4
6
z
2
25 0
(1)Bài giải
t
z
2
t
.
Khi (1) có dạng:t
2
6
t
25 0
(2)Ta cã:
'
16
cã hai bậc hai 4i - 4i nên pt (2) cã hai nghiƯm lµt
1
3 4
i
vµt
23 4
i
.Mặt khác + 4i có hai bậc hai là: + i -2 - i - 4i có hai bậc hai là: - i -2 + i nên pt (1) có nghiệm là:
1
2
;
2
;
2
;
2
z
i
z
i
z
i
z
i
C c©u hái tập
Bài 1: Tìm bËc hai cđa c¸c sè phøc sau:
a) 8+6i b) 3+4i c)
1
i i
(10)d)
1
1i 1 i e)
2
1
i i
f)
2
1
3 i
i
Bµi 2: Gäi u u1; 2là hai bậc hai z1 4i v v1; 2 hai bậc hai của
2
z i
Tính u1u2 v1 v2?
Bài 3: Giải phơng trình sau:
2
2
2
2
2
)
2
2 0
)
5 14
2 12 5
0
)
80
4099 100
0
)
3
6
3
13 0
)
cos
sin
cos sin
0.
a z
iz
i
b
z
i z
i
c
z
z
i
d
z
i
z
i
e z
i
z i
Bài 4: Tìm bậc ba -8
Bài 5: Giải phơng trình trïng ph¬ng:
4
4
)
8 1
63 16
0
)
24 1
308 144
0
a z
i z
i
b z
i z
i
Bµi 6: Cho
z z
1,
2 lµ hai nghiệm phơng trình:2 1 2 2 3 0
z i z i
Không giải pt hÃy tính giá trị biểu thức sau:
2 2 2
1 2
2
3 3
1 2 1 2
2 1
)
)
)
1
2
1
2
)
)
)
z
z
a A z
z
b B z z
z z
c C
z
z
d D z
z
e E z z
z z
f F
z
z
z
z
z
z
Bài 7: Giải hệ pt
2
4
0
2
)
)
2
1
z
i
z
u
v
uv
a
b
u v
i
z i
z
(11)Chủ đề : Dạng lợng giác số phức A Kiến thức cần nhớ I Số phức dới dạng lợng giác.
1 Acgumen cña sè phøc z 0 y
Cho sè phøc z Gọi M điểm mặt phẳng phức biểu diễn sè phøc z
Khi số đo (radian) góc lợng b
giác tia đầu Ox, tia cuối OM đợc M
gọi Acgumen z O a x Chú ý: + Nếu ϕ Acgumen z Acgumen z có dạng:
ϕ + k2 π , k Z
+ Acgumen z xác định sai khác k2 π , k Z
2 Dạng lợng giác số phøc
Cho sè phøc Z = a+bi, (a, b R), víi r =
√
a2+b2 lµ modun cđa sè phøc z vµ ϕ lµ Acgumen cđa sè phøc z
Dạng z = r (cos ϕ +isin ϕ ) đợc gọi dạng lợng giác số phức z 0, dạng z = a + bi đợc gọi dạng đại số s phc z
II Nhân chia số phức dới dạng lợng giác
Nếu z = r(cos ϕ +isin ϕ ), z' = r' (cos ϕ '+isin ') (r r' ) zz' = rr ( cos ( ϕ+ϕ'
(12)
cos( ') sin( ') ' 'z r
i
z r (khi r' > 0).
III Công thức Moa-Vrơ ứng dụng 1 Công thøc Moa- Vr¬
r(cos isin )
n rn(cosn isinn )
[cos+isin]n=cosn+isinn,nN 2 Căn bËc n cđa mét sè phøc
Víi z = r(cos ϕ +isin ϕ ), r > 0, có hai căm bậc hai z
(cos sin )
2
r i ;
(cos sin ) (cos( ) sin( ))
2 2
r i r i
B dạng Bài tập
1 Viết số phức dới dạng lợng giác a) Phơng pháp
Với số phức z = a + bi: TÝnh r = a2+¿b2
√¿
TÝnh cos ϕ = ,sin
a b
r r từ suy acgumen ca z
Sử dụng công thức lợng gi¸c cđa sè phøc cho ta z = r (cos ϕ+isinϕ¿ b) C¸c vÝ dơ
VÝ dơ 1: ViÕt c¸c sè phøc sau díi dạng lợng giác
1 )(1 3)(1 ) )
1 ) sin cos
i
a i i b
i c z i
Bài giải
a) Ta có
1 cos( ) sin( )
3
i i
; cßn 1 i cos isin
Do đó
(1 3)(1 ) 2 cos( ) sin( )
12 12
i i i
.
b) Từ phần ta có kết
1 7
2 cos sin
1 12 12
i
i i
.
c) Ta cã
sin cos cos( ) sin( )
2
z i i
VËy
cos( ) sin( )
2
z i VÝ dô 2: Tuú theo gãc , hÃy viết số phức sau dới dạng lợng giác
(1 cos isin )(1 cos isin ). Bµi gi¶i
XÐt sè phøc z =(1 cos isin )(1 cos isin ) , ta cã
2
2
(2sin 2sin cos )(2 cos 2sin cos )
2 2 2
4sin cos (sin cos )(cos sin )
2 2 2
2sin (sin cos sin cos (cos sin ))
2 2 2
2sin sin cos
z i i
i i
i i
(13)+ NÕu sin 0, th× tõ (*) cã z = 2sin
cos( ) sin( )
2 i
dạng số phức cần
t×m
+ NÕu sinh < 0, th× tõ (*) ta cã
2sin ( sin cos ) 2sin cos( ) sin( )
2
z i i
dang lợng giác cần
tìm
+ Nu sinh = 0, z = 0, nên khơng có dạng lợng giác xác định 2 Các tập tính toán tổng hợp dạng lợng giác số phức a) Phơng pháp giải
Đa số phức dạng lợng giác sử dụng công thức Moivre để tính tốn đại l-ợng theo u cầu tập
b) C¸c vÝ dụ
Ví dụ 1: Tìm phần thực phần ảo số phức sau
10
5
(1 )
) ( )
b) cos sin (1 )
3
i a
i
i i i
2009 2009
1 )
c z z
, nÕu
1 z
z
Bài giải
a) Xét số phức
10 10
9
5
2(cos sin )
(1 ) 4
( )
2(cos sin
6
5
2 (cos sin )
2
3
2 (cos sin )
2
1
(cos sin )
2 16
i i
i
i i i i
VËy phÇn thùc b»ng 16
, phần ảo b) Xét sè phøc
5
7
7
cos sin (1 )
3
cos( ) sin( ) 2(cos sin )
3 3
7
2 cos( ) sin( ) (cos sin )
3 3
2 cos sin 2
i i i
i i i
i i i
i i i
(14)
2
1
1
cos sin
2 3
1
cos( ) sin( )
2 3
z z z
z
i
z i
i
z i
Víi
cos sin
3
z i
, ta cã
2009 2009 2009
2009
2009 2009
1
(cos sin ) ( )
3 cos sin
3
(cos sin ) (cos( ) sin( ))
3 3
2009 2009 2009 2009
(cos sin )(cos sin )
3 3
2cos
z i
z i
i i
i i
(669 ) 2cos2
3
VËy phần thực cảu số phức 1, phần ảo VÝ dơ 2: TÝnh tỉng sau S (1 )i 2008(1 ) i 2008
Bài giải Ta cã
2008 1004
2008 1004
1 2(cos sin ) (1 ) (cos502 sin 502 )
4
1 2(cos sin ) 2(cos( ) sin( ))
4 4
(1 ) (cos( 502 ) sin( 502 ))
i i i i
i i i
i i
Do S21005cos(502 ) 2 1005
Ví dụ 3: Cm điểm biểu diễn bậc ba lập thành tam giác Bài giải
Xét phơng trình z3 1 , có nghiệm dạng z r (cosisin ) Khi
3 1 3(cos3 sin ) 1
3 ,
z r i
r
k k
Do phơng trình có ba nghiệm ứng với ba giá trị k Với k = ta có z0 = cos0 + isin0 = 1;
Víi k = ta cã z1 =
2
cos sin ;
3 i i
Víi k = ta cã z2 =
4
cos sin
3 i i
Nên có ba bậc ba số phức đợc xác định nh Trong mặt phẳng phức, gọi A, B, C lần lợt điểm biểu diễn số phức z0, z1, z2 Khi đó
1;
;
3 OA OB OC AOB
BOC
(15)C Câu hỏi tập
Bài 1: Viết số phức sau dới dạng lợng giác:
a. - i
3 b ( - i√
3¿(1+i) c 1−i√
31+i d 1 - itan π
5 e tan 5π
8 +i f 1-cos ϕ− isinϕ (
ϕ∈R ,ϕ≠ k2π , k∈Z )
Bài 2:Cho số phức: – 4i 1+ i
√
3 Tìm Modun Acgumen số phức đối liên hợp số phức viết chúng dới dạng lng giỏcBài 4: Tìm dạng lợng giác c¸c sè phøc sau: z ;
z , biÕt: a, z = r ( cos ϕ+isinϕ¿ , r >0
b, z = +
√
3 iBài 5: Tìm bậc 1? CMR tỉng cđa chóng b»ng 0? Bµi 6: Rót gọn hết dấu biểu thức sau
a,
√
−1 b,√
1 c,√
1−i d,√
3 −12 −
√
iBài 7: Cho số phức z = a + bi Một hình vng tâm gốc toạ độ 0, cạnh song song với trục toạ độ có độ dài Xác định a,b để tìm điểm biểu diễn số thực z a, Nằm hình vng
b, Nằm đờng chéo củahình vng Bài 8: Chứng minh
a
|
z1z2+1|
+ z1 z2 ❑2 = (1+
|
z1|
❑2 )(1+|
z2|
) ❑2 b|
z1+z2|
1
2(