1. Trang chủ
  2. » Cao đẳng - Đại học

Ôn tập Số phức

4 31 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Xác định tập hợp các điểm trong mặt phẳng phức biểu diễn các số phức z thỏa mãn.. Tìm số phức z thỏa mãn đồng thời.[r]

(1)Chủ đề 1: DẠNG ĐẠI SỐ CỦA SỐ PHỨC 1) Các định nghĩa: * Cho a và b là hai số thực và i là đơn vị ảo ( i2 = −1), đó: z = a + bi gọi là số phức a: gọi là phần thực ; b: gọi là phần ảo Tập các số phức kí hiệu là   Số phức có phần ảo gọi là số thực nên R   Đặt z = x + yi, đó z  z   ( x  yi )  x  y   x  y  x  y   x  y  x  y  xyi     2 xy    Số phức có phần thực gọi là số ảo = + 0i là số vừa thực vừa ảo * z = a − bi là số phức liên hợp z = a + bi và ngược lại * Mô đun số phức z = a + bi là | z | = 1  3i 1  2    i Suy z  z  Lại có  z 2 z   i 2 Hơn ta có z3 = z2.z = Ví dụ 6: Tìm số phức z, z  z  a2  b2 zz' = z z' , zz=a2 +b2  z ,z+z'=z+z', zz'=z z', z= z z là số thực và z = z 2) Các phép toán và tính chất bản: a  c  (a + bi) = (c + di)   b  d  (a + bi) + (c + di) = (a + c) + (b + d)i  (a + bi) − (c + di) = (a − c) + (b − d)i  (a + bi).(c + di) = nhân bình thường nhân đa thức a  bi (a  bi )(c  di )   (nhân tử, mẫu cho số phức liên hợp mẫu) c  di (c  di )(c  di ) 3) Biểu diễn hình học số phức Số phức z = a + bi (a, b   ) biểu diễn M(a; b) mặt phẳng toạ độ Oxy hay còn gọi là mặt phẳng phức  Trục Ox biểu diễn các số thực gọi là trục thực,  Trục Oy biểu diễn các số ảo gọi là trục ảo Số phức z = a + bi (a, b   ) biểu diễn vectơ  u  (a; b ) , đó M(a; b) là điểm biểu diễn số phức z = a + bi  (a,b   ) có nghĩa là OM biểu diễn số phức đó   Ta có:Nếu u,v theo thứ tự biểu diễn các số phức z, z' thì    u  v biểu diễn số phức z + z',    u  v biểu diễn số phức z − z',   k u (k   ) biểu diễn số phức kz,    OM  u  z , với M là điểm biểu diễn z Xác định tổng, hiệu, tích, thương các số phức Vd1: Tìm phần thực, phần ảo các số phức sau a) z =i + (2 − 4i) − (3 − 2i); b) z’ = (1  i )3  (2i )3 a) z = (0 + − 3) + (1 − + 2)i = −1 − i Vậy số phức đã cho có phần thực là − 1, phần ảo là − b) Kết quả: + 10i 3  i  i 2 2 Vd2 Tính =    i 2     3  i i   i   2  2  2  Ví dụ 3: Tính + i + i2 + i3 + …+ i2009 Ta có – i2010 = (1 – i)1 + i + i2 + i3 + …+ i2009   x    x    x     x  0, y     y    y  y  y (1  y )       x  0, y       y       x  0, y  1   y    y      x  x    x (1  x )    x  (do x   0)  y  0, x       y    Vậy có ba số phức thoả điều kiện là z = 0; z = i; z = − i Biểu diễn số phức mặt phẳng toạ độ Ví dụ 1: Giả sử M(z) là điểm trên mặt phẳng toạ đô biểu diễn số phức z Tìm tập hợp điểm M(z) thỏa mãn điều kiện sau a) z   i  ; b)  z  i  z a) Đặt z = x + yi suy z − + i = (x − 1) + (y + 1)i z   i  ( x  1)  ( y  1)   ( x  1)  ( y  1)  Vậy tập hợp các điểm M(z) trên mặt phẳng toạ độ biểu diễn các số phức z là đường tròn tâm I(1; − 1) bán kính R = b) |2 + x + yi| = |i − x − yi|  (x + 2)2+ y2 = x2 + (1 − y)2  4x + 2y + = Vậy tập hợp các điểm M(z) là đường thẳng 4x + 2y + = Cách 2: Gọi A (− ; 0), B(0 ; 1) Khi đó  z  i  z  z  (2)  z  i hay là M(z)A = M(z)B Vậy tập hợp các điểm M(z) là đường trung trực đoạn thẳng AB *Ví dụ 2: Trong các số phức z thoả mãn điều kiện z   3i  Tìm số phức z có modul nhỏ Xét biểu thức z   3i  (1) Đặt z = x + yi Khi đó (1) trở thành ( x  2)  ( y  3)i   ( x  2)2  ( y  3)2  Do đó các điểm M biểu diễn số phức z thoả mãn (1) nằm trên đường tròn (C) tâm I(2; −3) và bán kính R = Ta có |z| đạt giá trị nhỏ  điểm M(C) và gần O Do đó M là giao điểm (C) và đường thẳng OI, với M là giao điểm gần O Ta có OI =   13 Kẻ MH  Ox Theo định lí ta lét y 13  MH OM H O   có OI 13 = + i 1 i Vd 4: Tính (1 − i)100 = ((1  i ) )50  (2i )50  (2)50 (i )50  250 M Mà − i2010 =2 Nên  i  i  i   i 2009  -3  13MH  13  i Vd5 Cmr: z  z   0; z  z  ; z  Với z    2 z 2 3 3 i  z  z   (  i)  (  i)   ; Do z    2 2 2 Lop12.net 13   2 I x (2) 13   x 1  c) Ta có (3)   x  1  x  x  1     x  x   0; (*) 78  13 26 13 13  OH  OH  13   26  13 ta lại có  13 13 13  MH   Vậy số phức cần tìm là z 1  i Từ đó ta có các 1  i nghiệm pt (3) là: x =1; x1,2  ( Các nghiệm pt (3) gọi là bậc ba 1) Ví dụ : Lập phương trình bậc hai có các nghiệm là:  = + 3i;  = −2 + 5i Theo bài ta có:  +  = + 8i; . = −23 + 14i kết pt bậc hai cần lập là: x    8i  x  14i  23  Theo b) (*) có hai nghiệm là x1,2  26  13 78  13  i 13 26 Ví dụ 3: Chứng minh với số phức z, w, ta có z  w  z  w Đẳng thức xảy nào? Gọi A, B, C là các điểm biểu diễn các số phức z, w, z + w Ta có z  OA, w  OB, z  w  OC Từ OC  OA + AC suy z  w  z  w Hơn OC = OA + AC và O, A, C thẳng hàng và A thuộc đoạn thẳng OC Khi O  A (hay z  0) điều đó có nghĩa   là có số k  để AC  kOA tức là w = kz (Còn z = 0, rõ ràng z  w  z  w ) Vậy z  w  z  w và z = z  thì tồn k  R để w = kz Chủ đề 2: CĂN BẬC HAI CỦA SỐ PHỨC Vd 3: Cho z1; z2 là nghiệm pt 1  i  z2 − (3+2i)z + 1− i = Không giải pt hãy tính giá trị các biểu thức sau: z z a ) A  z12  z22 ; b) B  z12 z2  z1 z22 ; c) C   z2 z1   2i  2    i  z1  z2  3  1 i Theo Vi−et ta có:  1 i 1 1    i  z1z2  3  i  a) Ta có A   z1  z2   z1 z2 = 2 Căn bậc hai số thực âm: Mỗi số thực âm a có bậc hai là i | a | và − i | a | 32 23      11  30   i  2  i   i      3 9     Ví dụ: số −7 có bậc hai là i và − i số −9 có bậc hai là 3i và −3i 2.Phương trình bậc hai với hệ số thực: ax2 + bx + c = , (a,b,c  R ) (1) b     >0:pt(1) có nghiệm thực phân biệt x1  2a b   = : pt (1) có nghiệm (thực) kép: x1  x2  2a   < : pt (1) có nghiệm phức phân biệt: b  i |  | b  i |  | , x1  x2  2a 2a 3.Công thức nghiệm ph trình bậc hai hệ số phức ax  bx  c  0; (1) (a, b, c  , a  0) và có   b  4ac b) B   Nếu   pt có hai nghiệm x1  b   b   ; x2  2a 2a Trong đó  là bậc hai  b  Nếu  = thì pt có nghiệm kép: x1  x2   2a Bài 1: Thực phép tính : Chủ đề 3: Giải phương trình tập số phức z1 z2  z1  z2    2       5  2  10   i  i   i    3 9    c) Ta có C  z12  z22 A 6  26 i   z1z2 18 1 1  i 3 Ví dụ 4: Giải pt: z  z  25  (1) Đặt z2 = t Khi đó (1) có dạng: t2 –6t + 25 = (2) Ta có: ’ = − 16 = 16.i2 < nên pt (2) có hai nghiệm là t = ± 4i Mặt khác + 4i có hai bậc hai là: + i và −2 − i còn − 4i có hai bậc hai là: − i và −2 + i nên pt (1) có nghiệm là: z1 = 2+ i; z2 = −2 − i; z3 = − i; z4 = −2 + i Bài tập Giải phương trình bậc Biến đổi phương trình dạng B Az + B = 0; A, B   , A ≠ Viết nghiệm z   A Ví dụ : Giải phương trình 2iz + − i = a)  2i ĐS:  i 5 c) m i m ĐS: −i m e) 3i (1  2i )(1  i ) g) ai b i a ĐS: ĐS: b) 1 i 1 i ĐS: i d) ai a ai a ĐS: a   a i  i 5 b i a a a 1 (1  2i )2  (1  i )2 (3  2i )2  (2  i )2 f) h) (2 – i)6 a 1 ĐS: 21  34 i 17 ĐS: −117 – 44i Bài 2: Giải các phương trình trùng phương: z4 – z3  z2 – 8z –16  Nghiệm phương trình là z  (1  i)  1    i 2i 2i 2 a 2.Giải phương trình bậc hai với hệ số thực Ví dụ 1: Giải các phương trình a) 3x2 + x + = (1) b) x  x   (2); c) x   (3) Bài 3: Cho z1, z2 là nghiệm ptrình: z  1  i  z   3i  b ( z2  9)( z4  z2  4)  Không giải pt hãy tính giá trị các biểu thức sau: a) Ta có = −23 = 23 i2 < nên ta có hai bậc hai  là: 1  i 23 i 23 &  i 23 Từ đó nghiệm pt (1) là: x1,2  b)  = − = −3i2 < nên (2) có các nghiệm là: x1,2  1  i z1 z2  z2 z1 a ) A  z12  z22 b ) B  z12 z2  z1z22 c) C  d ) D  z13  z23 e ) E  z2 z13  z1z23  1 2 2 f ) F  z1     z2     z2 z1   z1 z2  Bài 4: Giải các hệ phương trình: Lop12.net (3) z1  z2   i a)  2 z1  z2   2i ĐS:(3 – i; + 2.i) và (1 + 2.i; – i) z z  5  5.i b)  12 2 ĐS: (2 – i; -1 – 3.i), (-1 – 3i; – i), (-2 + i; + 3i), (1 + 3i; -2 + i) z1  z2  5  2.i Bài 5: Lập phương trình bậc hai hệ số thực có nghiệm là: a)  i và  i b)  2i và  2i Bài 6: Lập phtrình bậc hai hệ số thực nhận số phức z và z làm nghiệm Bài 7: Trên mặt phẳng toạ độ tìm tập hợp các điểm biểu diễn các số phức z = a + bi , thoả mãn điều kiện: a) Phần thực phần ảo b) phần thực a  (1; 2) c) |z| = SỐ PHỨC TRONG CÁC ĐỀ THI: CAO ĐẲNG, ĐẠI HỌC VD1: (ĐH_Khối A 2009) Gọi z1, z2 là nghiệm phương trình z2 + 2 2z +10 = Tính giá trị biểu thức A  z  z = −36 = 36i2  z1, = −1±3i.|z1|= |z2| = 10  A = 20 Thêm : Cho z1, z2 là các nghiệm phức phương trình 2z2 − 4z + 11 = CMR: A  z1  z z1  z  2  11 c  1  i  ; d 2.i  i  Bài Tìm nghiệm phức phương trình sau: a   1 2i   3i  z ; b 2  i z   i  iz    0; 2i  1 i 2i  c z  | z | 0; d z  z  ; Bài 3.Tính : a.1+(1+i)+(1+i)2+(1+i)3+…….+(1+i)20 b 1+i+i2+i3++……+i2011 Bài Xác đỉnh tập hợp các điểm mặt phẳng phức biểu diễn các số z thỏa m điều kiện sau: a | z  z  | 4; b | z  z   i | 2;   c 2  z  i  z là số ảo tùy ý; d | z  i || z  z  2i |;   Bài Các vectơ u ,u ' mặt phẳng phức theo thứ tự biểu diễn các số phức z, z’   (CĐ_2009) a Tìm phần thực, phần ảo số phức z thỏa mãn (1 + i )2(2  i)z = + i + (1 + 2i)z (*) 4z - - 7i = z - 2i b Giải phương trình trên tập số phức: z-i a (*)  (1 + 2i)z = + i  z = − 3i ĐS: a = 2, b = 3 b Điều kiện z ≠ PT  z2 − (4 + 3i)z + + 7i = có  = − 4i = (2 − i)2 ĐS: z = + 2i, z = + i Thêm :Tìm số phức z thoả mãn: |z − + i| = Biết phần ảo nhỏ phần thực đơn vị    ĐS: z     i , z     i (ĐH_B 2009) Tìm z thỏa |z − (2 + i)| = 10 và z z  25 Gọi z = x + yi có z − (2 + i) = (x − 2) + (y − 1)i, | z  z '|| z  z '| Xác định tập hợp các điểm mặt phẳng phức biểu diễn các số phức z thỏa mãn z  k , (k là số thực dương cho trước) z i Bài Tìm số phức z thỏa mãn đồng thời z 1 1 z i VD5: ĐHKA 2010: CB Tìm phần ảo số phức z, biết z  (  i ) (1  2i ) VD6: ĐHKA 2010: NC z  3i  z i và  z i  1  z i   z z  25  + = 25 (2) Giải hệ (1) và (2) (x ; y) = (3 ; 4) V (x ; y) = (5 ; 0) Vậy z = + 4i z = VD4: (ĐH_2009)Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tìm tập hợp điểm biểu diễn số phức z thõa |z − (3 − 4i)| = Gọi z = x + yi có z − (3 − 4i) = (x − 3) + (y + 4)i, |z − (3 − 4i)| =  (x − 3)2 + (y + 4)2 = Vậy tập hợp cần tìm là đường tròn tâm I(3; −4); R =    Bài Tìm số phức z thỏa mãn   z    i   10 (x − 2)2 + (y − 1)2 = 10 (1) y2  z.z ' z.z ' ; b Chứng minh u ,u ' vuông góc và VD3: x2 1 i  10    1  i   2  3i 2  3i   i 1 i  a Chứng minh tích vô hướng u u '  VD2:  i i  1 i i a (1  i )  (1  i ) ; b Bài Giải các phương trình sau trên C : a  z  i  z  z  i    b z  z   4z 2   z  12  Bài 10 Giải các phương trình sau trên C : a z  z  z2  z 1  cách đặt ẩn số phụ w  z     ; z  b z  z   z z  z   z  c (z2+1)2+(z+3)2=0 Bài 11 Giải hệ phương trình hai ẩn phức z1 , z sau :  z1  z   i  (1  3i ) 2 Cho số phức z thỏa mãn z  Tìm môđun  z1  z   2i 1 i Bài 12 Giải hệ phương trình hai ẩn phức z1 , z sau : số phức z  iz  z1 z  5  5i Bài tập:  2 Bài Tìm phần thực và phần ảo số phức sau:  z1  z  5  2i Lop12.net (4) z2  z   Bài 26 : Giải phương trình: z  z  Bài 13: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tìm tập hợp điểm biểu diễn các số phức z thỏa mãn điều kiện : z  (3  4i )  2 HD: Chia hai vế phương trình cho z2 Bài 14 : Cho số phức z thỏa mãn : (1 + i)2.(2 – i)z = + I + (1 – 2i )z Xác định phần thực , phần ảo Z CĐ KHỐI A,B,D – 2009 ( CB) Đáp số : Phần thực – ; Phần ảo z   7i z Bài 15 : Giải phương trình : 2iz  i trên tập số phức CĐ KHỐI A,B,D – 2009 ( NC) Đáp số : z1 = +2i ; ; z2 = 3+i (1  i ) Tìm 1 i môđun : z  iz Bài 27 : Giải phương trình: z5 + z4 + z3 + z2 + z + =0 HD: Đặt thừa số chung ĐS: z  1, z  3  i, z    i 2 2 Bài 28 : Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tìm tập hợp điểm biểu diễn số phức z thõa mãn điều kiện z  3  4i   ĐS: (x3)2+(y+4)2=4 Bài 29 : Xác định tập hợp các điểm trên mặt phẳng biểu Bài 19 : Tìm số phức z thỏa mãn điều kiện : z  Bài 30: Trong các số phức thỏa mãn z   3i  Tìm số phức z có môđun nhỏ Bài 31: xác định tập hợp các điểm M mặt phẳng phức biểu diễn các số z thỏa mãn moãi ñieàu kieän sau: a) z  z   b) z  z   i  c) Bài 18 Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tìm tập hợp điểm biểu diễn các số phức z thỏa mãn điều kiện : z  i  (1  i ) z ĐH Khối B – 2010 (CB) z  z  2i  z  i , và z2 là số ảo ĐH Khối D – 2010 Đáp số : z1 = +i ; z2 = – i , z3 = – i , z4 = -1 + i Bài 20 : Cho số phức z thỏa mãn : ( – 3i)z + ( 4+i) z = (1 + 3i)2 ; Xác định phần thực và phần ảo z ? CĐ KHỐI A,B,D – 2010 ( CB) Đáp số : Phần thực : - ; phần ảo : Bài 21 : Tìm phần thực và phần ảo số phức sau: e) 2i+2z = 2z-1 g) | z  |  d) 2i.z -1 = z + f) h) | z 1|  z -3i =1 z+i i)   z  i|  Bài 32: Tìm các số thực a, b, c để có: z3  2(1  i)z2  4(1  i)z  8i  ( z  ai)( z2  bz  c) Từ đó giải phương trình: z3  2(1  i)z2  4(1  i)z  8i  trên tập số phức Tìm môđun các nghiệm đó Bài 33: 1+(1+i)+(1+i)2+(1+i)3+ … + (1+i)20    Bài 22 : Tìm số phức z thỏa mãn:    1  i 2 diễn số phức: z  i  z  z  2i Bài 16 : Tìm phần ảo số phức z, biết z  (  i ) (1  2i ) Bài 17 : Cho số phức z thỏa mãn : z = ĐS: z=1±i, z   z 1 1 z i 1 z  3i 1 zi  2  z  w  zw  Giải hệ phương trình sau trên tập số phức:  2  z  w  1 HD: Gọi z=x+yi; (1)x=y, (2)y=1 ĐS: z=1+i  zi    z i  Bài 23 : Giải phương trình:  Bài 34: a)Tính tổng: 1+i+i2+i3+…+i2011 b)Chứng minh 3(1  i ) 2010  4i (1  i ) 2008  4(1  i ) 2006 Bài 35: Cho z1 , z2 là các nghiệm phức phương trình: ĐS: z{0;1;1} Bài 24 : Giải phương trình: z  z  Bài 36: HD: Gọi z=x+yi thay vào phương trình  x, y  z ĐS: z{0;i;i} Cho z  Bài 25 : Giải phương trình: z  z  HD: Gọi z=x+yi thay vào phương trình  x, y  z ĐS: z=0, z=1, z  z  z2 z  z  11  Tính giá trị biểu thức : ( z1  z2 )2  i 2 Lop12.net 1 i tính z2011 1 i (5)

Ngày đăng: 16/06/2021, 08:46

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w