Các bài toán về số phức, cách giải và bài tập, các dạng toán về số phức, cách giải và bài tập

Số phức và những dạng toán về số phức là trong số những nội dung mà nhiều bạn cảm thấy chúng kha khá trừu tượng và khá khó khăn hiểu, 1 phần nguyên nhân là họ đã thừa quen cùng với số thực một trong những năm học tập trước.

Bạn đang xem: Các bài toán về số phức


Vì vậy, ở nội dung bài viết này Hay
Hoc
Hoi.Vn sẽ hệ thống lại các dạng toán về số phức đôi khi hướng dẫn giải pháp giải các dạng bài bác tập này. Trước khi bắt tay vào giải những dạng bài tập số phức, các bạn cũng đề nghị nhớ những nội dung về triết lý số phức.


I. Triết lý về Số phức

1. Số phức là gì?

Định nghĩa số phức

- Tập thích hợp số phức: 

*

- Số phức (dạng đại số):

 (, a là phần thực, b là phần ảo, i là đơn vị ảo i2 = -1)

♦ z là số thực ⇔ phần ảo của z bởi 0 (b = 0).

♦ z là thuần ảo ⇔ phần thực của z bằng 0 (a = 0).

♦ Số 0 vừa là số thực vừa là số ảo

♦ 2 số phức bằng nhau: 

*
*

2. Màn trình diễn hình học của số phức

- Số phức: , (được màn biểu diễn bởi điểm M(a,b) tốt bởi 

*
 trong phương diện phẳng Oxy (mp phức).
*

3. Phép cộng, trừ số phức

- đến 2 số phức: , lúc đó:

*
*

*
*

- Số đối của:  là 

*

- Nếu 

*
 biểu diễn z, 
*
 biểu diễn z" thì 
*
 biểu diễn 
*
 và 
*
 biểu diễn 
*
.

4. Phép nhân 2 số phức

- cho 2 số phức: , lúc đó:

*
 
*

*

5. Số phức liên hợp

- Số phức phối hợp của số phức 

*
 là 
*

♦ 

*
*
*
*
*

♦ z là số thực ⇔

*

♦ z là số thuần ảo: 

*

6. Phép phân chia số phức không giống 0

♦ 

*

♦ 

*

♦ 

*

7. Mô-đun của số phức

- mang lại số phức: , thì:

*

♦ 

*
*

♦ 

*

♦ 

*

♦ 

*

8. Căn bậc 2 của số phức

♦ 

*
 là căn bậc 2 của số phức 
*
 
*

♦ w = 0 gồm đúng 1 căn bậc 2 là z = 0

♦ w≠ 0 bao gồm đúng 2 cặn bậc 2 đối nhau

♦ 2 căn bậc 2 của a > 0 là 

*

♦ 2 căn bậc 2 của a 9. Phương trình bậc 2 của số phức

- mang đến phương trình bậc 2 số phức gồm dạng: Az2 + Bz + C = 0, (*) (A,B,C là các số phức cho trước, A≠0).

- khi đó: Δ = B2 - 4AC

- Δ ≠ 0, phương trình (*) có 2 nghiệm phân biệt: 

*

- Δ = 0, phương trình (*) có 1 nghiệm kép: 

*

* Chú ý: Nếu 

*
 là 1 nghiệm của (*) thì 
*
 cũng là một nghiệm của (*).

10. Dạng lượng giác của số phức

• z = r(cosφ + isinφ), r > 0 là dạng lượng giác của  (z≠0).

*

• φ là một trong những acgumen của z, φ = (Ox,OM)

• 

*
,
*

11. Nhân chia số phức bên dưới dạng lượng giác

- đến z = r(cosφ + isinφ) cùng z" = r"(cosφ" + isinφ")

• 

*

*

12. Công thức Moivre (Moa-vrơ).

*
*

• 

*

13. Căn bậc 2 của số phức dưới dạng lượng giác

• mang lại z = r(cosφ + isinφ), r > 0 tất cả căn bậc 2 là:

 

*
 và 
*
*

• Mở rộng: z = r(cosφ + isinφ), r > 0 tất cả n căn bậc n là:

 

*
*

II. Những dạng toán về Số phức và biện pháp giải

Dạng 1: các phép tính về số phức

* phương thức giải: Vận dụng những công thức Cộng, Trừ, Nhân, Chia, Luỹ quá và đặc điểm phép toán của số phức.

- Chú ý: Khi giám sát các số thức hoàn toàn có thể sử dụng hằng đẳng thức như số thực như bình phương của tổng, lập phương của tổng hay hiệu 2 số phức,...

° Ví dụ 1: đến số phức 

*
 Tính các số phức sau: 
*

° Lời giải:

+) Ta có: 

*

 +) Ta có: 

*
 
*

 

*
*

*
 
*

+) Ta có: 1 + z + z2 

*

* Tương tự: Cho số phức 

*
, hãy tính: 1 + z + z2

- Ta có:

*

*
*

° Ví dụ 2: Tính tổng sau:

a) K = 1 + i + i2 + i3 + ... + i2009

b) M = 

*

c) N = (1 - i)100

° Lời giải:

a) Ta có: 1 - i2010 = (1 - i)(1 + i + i2 + i3 +...+ i2009)

 Mà 1 - i2010 = 1 - (i2)1005 = 1 - (-1) = 1 + 1 = 2.

⇒ K = 1 + i + i2 + i3 +...+ i2009 =

*
*

b) M là tổng của 10 số hạng trước tiên của 1 cung cấp số nhân cùng với số hạng đầu tiên là u1 = 1, bội q = (1 + i)2 = 2i. Ta có:

 

*
 
*

c)

*
 
*

° Ví dụ 3: cho 2 số phức z1, z2 thoả 

*
,
*
 tính 
*

° Lời giải:

- Đặt 

*

- từ giải thiết ta có: 

*

⇒ 2(a1b1 + a2b2) = 1

⇒ (a1 - a2)2 + (b1 - b2)2 = 1

⇒ |z1 - z2| = 1.

 Dạng 2: Tìm số phức thoả điều kiện cho trước (giải phương trình số phức)

* phương pháp giải: Vận dụng các tính chất của số phức, các phép thay đổi để giải quyết và xử lý bài toán.

° lấy ví dụ như 1: tìm số phức z thoả mãn

a)

b)

° Lời giải:

a) 

 

*
 
*
*

b) 

*
*
 (*)

 mà 

*

 thế x = 1 vào (*) ta được y = ±1.

 Vậy số phức buộc phải tìm là 1 + i1 - i.

° Ví dụ 2: Tìm số phức z thoả mãn

a)  

b) 

*
, cùng z2 là số thuần ảo.

° Lời giải:

a) 

- Ta có: 

*

+) TH1:

*

+) TH2: 

*

 

*

 Dạng 3: xác định phần thực phần ảo, tìm kiếm đối số, nghịch hòn đảo module, phối hợp của số phức và màn trình diễn hình học của số phức

* cách thức giải: Dạng này chia thành nhiều loại bài xích toán liên quan tới đặc thù của số phức.

♦ các loại 1: tra cứu phần thực phần ảo của số phức

- giải pháp giải: chuyển đổi số phức về dạng z = a + bi, suy ra phần thực là a, phần ảo là b.

° Ví dụ 1: Tìm phần thực phần ảo của số phức sau:

a) z = i + (2 - 4i) - (3 - 5i)

b) z = (-1 + i)3 - (2i)3

c) 

° Lời giải:

a) z = i + (2 - 4i) - (3 - 5i) = (2 - 3) + (1 - 4 + 5)i = -1 + 2i

⇒ Vậy số phức vẫn cho có phần thực là -1; phần ảo là 2.

b) z = (-1 + i)3 - (2i)3 = (-1 + i3 + 3i - 3i2) - 8i3 = (-1 - i + 3i + 3) + 8i = 2 + 10i

⇒ Vậy số phức vẫn cho gồm phần thực là 2; phần ảo là 10.

c)  

*
 
*

 

*
 
*

° Ví dụ 2: Tìm phần thực phần ảo của số phức sau:

a) u = z1 - 2z2 cùng với z1 = 1 + 2i; z2 = 2 - 3i

b) v = z1z2 với z1 = 2 + 5i; z2 = 3 - 4i

° Lời giải:

a) u = z1 - 2z2 = (1 + 2i) - 2(2 - 3i) = (1 - 4) + (2 + 6)i = -3 + 8i

⇒ Vậy số phức vẫn cho bao gồm phần thực là -3; phần ảo là 8.

b) v = z1z2 với z1 = 2 + 5i; z2 = 3 - 4i = (2 + 5i)(3 - 4i) = (6 - 8i + 15i - 20i2) = 26 + 7i

⇒ Vậy số phức vẫn cho có phần thực là 26; phần ảo là 7.

♦ nhiều loại 2: màn trình diễn hình học của số phức

- phương pháp giải: sử dụng điểm M(a;b) màn trình diễn số phức z cùng bề mặt phẳng Oxy

° Ví dụ 1: Trong phương diện phẳng toạ độ (hình vẽ dưới), số phức z = 3 - 4i được màn trình diễn bởi điểm nào trong số điểm A, B, C, D?

*
° Lời giải:

- Đáp án: Điểm D(3;-4) là màn biểu diễn hình học tập của số phức z=3-4i

° Ví dụ 2: Số phức nào có biểu diễn hình học là toạ độ điểm M như hình sau:

*
° Lời giải:

- Điểm M(-2;1) là trình diễn hình học của số phức z=-2+i

♦ các loại 3: Tính Module của số phức

- giải pháp giải: chuyển đổi số phức về dạng z = a + bi ⇒ mô-đun là 

° Ví dụ 1: kiếm tìm mô-đun của số phức sau: 

° Lời giải:

- gồm

*
 = 1 - 3i - 3 + i = -2 - 2i

⇒  

*

° Ví dụ 2: Cho số phức z vừa lòng

*
, tìm mô-đun của số phức 
*

° Lời giải:

- Ta có: 

*

 

*

 

*

♦ một số loại 4: tra cứu số đối của số phức

- bí quyết giải: thay đổi số phức về dạng z = a + bi ⇒ đối số của z là -z = -a - bi

° Ví dụ: Tìm số đối của số phức sau:

a)

b) 

° Lời giải: 

a) 

*

b) 

*
 
*

♦ các loại 5: search số phức liên hợp của số phức z

- bí quyết giải: biến đổi số phức về dạng z = a + bi ⇒ số phức liên hợp của z là 

*

° Ví dụ 1: Tìm số phức liên hợp của số phức sau: 

*

° Lời giải: 

- Ta có: 

*
 
*

⇒ Số phức liên hợp của z là: 

*

° Ví dụ 2: Cho z = a+ bi tìm số phức liên hợp của z và giải phương trình 

*
.

° Lời giải: 

- Ta có 

*
*

- lúc đó: 

*

- Giải hệ này ta được những nghiệm

*

♦ một số loại 6: search số phức nghịch hòn đảo của số phức

- giải pháp giải: sử dụng công thức: 

*

° Ví dụ : Tìm nghịch đảo của số phức sau:

a)

b)  

° Lời giải: 

a) 

- Ta có:

*
*

*

b) 

- Ta có:

*
,
*

*

Loại 7: Tìm những số thực lúc 2 số phức bởi nhau.

- giải pháp giải: áp dụng công thức: 

*

° Ví dụ : Tìm các số nguyên x cùng y làm sao cho z = x + yi thỏa mãn nhu cầu z3 = 18 + 26i

° Lời giải: 

- Ta có: 

*

*

- Giải phương trình trên bằng phương pháp đặt y = tx (x≠0) ta được 

*

⇒ z = 3+ i

 Dạng 4: Tìm quỹ tích số phức (tập hợp các điểm) thoả mãn đk cho trước.

* phương thức giải:

♦ các loại 1: Số phức z tán đồng về độ lâu năm (module) lúc ấy ta sử dụng công thức 

♦ nhiều loại 2: Số phức z là số thực (âm hoặc dương), khi ấy ta áp dụng kết quả

 - Để z là số thực ⇔ b=0

 - Đẻ z là số thực âm ⇔ a 0 và b = 0.

 - Để z là số thuần ảo ⇔ a = 0.

° Ví dụ : Tìm tập hòa hợp điểm M biểu diễn số phức z thoả

a) 

*
 có phần thực = 3

b) 

*
 là số thực

c) 

*

° Lời giải: 

a) Gọi điểm M(x;y) ta có:

 

*

 

*

 Với 

*

- Theo bài ra,

 

*

- cùng với x ≠ 0 với y≠ 2 ta có:

*

⇒ Vậy tập phù hợp điểm M là đường tròn tâm 

*
 bán kính 
*

b) gọi N là vấn đề biểu diễn số phức 

*

*
 là số thực ⇔ 
*
 song tuy vậy với Ox

- Vậy quỹ tích của M là đường thẳng qua N và tuy nhiên song cùng với Ox, sẽ là đường thẳng y = -3.

Xem thêm:

c) gọi I là vấn đề biểu diễn của số phức 

*

- khi đó: 

*

- Vậy quỹ tích của M là con đường tròn trung ương I(1;-2) nửa đường kính R = 1.

 Dạng 5: Chứng minh những biểu thức về số phức

* phương pháp giải: Vận dụng những phép toán về số phức (cộng, trừ, nhân, chia, số phức liên hợp, mô-đun).

° Ví dụ 1: Cho số phức z thoả điều kiện . Hội chứng minh 

*

° Lời giải: 

- Ta có:  

*

 hay 

*
(1)

- Đặt z=x+yi, với x,y ∈ R, tự (1) ta có:

 

*
 
*

*
 
*

*
*

*
 (đpcm).

° Ví dụ 2: Cho 2 số phức z1 và z2 , chứng minh rằng:

a) 

*

b) 

*

° Lời giải: 

a) Ta có:

 

*
 
*

 

*
 
*

⇒ Vậy VT=VP (đpcm).

b) Ta có:

 

*

 

*

 

*

  (1)

- phương diện khác:

 

*
 
*

Vì 

*
 nên 
*
(2)

- tự (1) và (2) bao gồm VT=VP (đpcm)

 Dạng 6: Căn bậc 2 của số phức với phương trình bậc 2

* phương thức giải:

° Cho số phức: z = a + bi, số phức w = x + yi, được gọi là căn bậc 2 của số phức z trường hợp w2 = z tốt (x + yi)2 = a + bi.

- lưu giữ ý:

♦ lúc b = 0 thì z = a, ta có 2 ngôi trường hợp đơn giản và dễ dàng sạ:

 ◊ TH1: a > 0 ⇒ 

*

 ◊ TH1: a 2 = a + bi, xuất xắc x2 - y2 + 2xyi = a + bi 

*
, giải hệ này ta được x,y.

° Phương trình bậc 2 với thông số phức

- Là phương trình tất cả dạng: az2 + bz + c = 0, trong đó a, b, c là những số phức a≠0

- phương pháp giải: Xét biệt thức 

*
.

 » Nếu Δ=0 phương trình bao gồm nghiệp kép: 

*

 » Nếu Δ≠0 phương trình bao gồm 2 nghiệm phân biệt: 

*

- Định lý Vi-ét: call z1, z2 là 2 nghiệm của phương trình az2 + bz + c = 0 khi đó, ta có: 

*
 
*

° Ví dụ 1: Tìm căn bậc 2 của số phức sau:

a) z = 5

b) z = -7

c)

* Lời giải:

a) 

*

b) 

*

c) Gọi 

*
 là căn bậc 2 của số phức , ta có:

 

*
 
*

 

*
 
*
 
*
 
*

 Vậy hệ pt trên có 2 nghiệm 

*
.

° Ví dụ 2: Trên tập số phức, search m để phương trình bậc hai: z2 + mz + i = 0 (*) có  với z1, z2 là nghiệm của (*).

* Lời giải:

- điện thoại tư vấn m=a+bi cùng với a,b∈R.

- Theo bài bác toán, ta có:  

*

 Theo Vi-ét: z1+z2=-m, z1z2=i nên:

*
.

- Vậy ta tất cả hệ: 

*

⇒ m=1-i hoặc m=-1+i.

° Ví dụ 3: Giải phương trình sau trên tập số phức:

a) z2 - 2z + 17 = 0

b) z2 + (2i+1)z + 1 - 5i = 0

c) 

*

* Lời giải:

a) Ta có: z2 - 2z + 17 = 0 ⇔ z2 - 2z + 1 = -16 ⇔ (z + 1)2 = 16i2 

⇔ (z + 1)2 = (4i)2 nên phương trình tất cả 2 nghiệm phức: z1 = -1-4i; z2 = -1+4i

b) Ta có: 

*
 
*
 
*

⇒ phương trình đã cho bao gồm 2 nghiệm z1=1+i; z2=-2-3i.

 Dạng 7: Phương trình quy về phương trình bậc 2

* cách thức giải: Đặt ẩn phụ và đem đến phương trình bậc 2 tính Δ.

° Ví dụ 1: Giải phương trình phức sau: 

*

* Lời giải:

- dấn thấy, z=0 chưa phải nghiệm của phương trình buộc phải chia 2 vế mang đến z2, ta được: 

*

*

*

- Đặt 

*
, thi (*) trở thành: 
*

*
 
*

*
 hoặc 
*

- cùng với

*
 
*
 

*
 hoặc
*

- cùng với

*
*

 

*
 hoặc 
*

- Vậy phương trình (*) gồm 4 nghiệm: 

*

° Ví dụ 2: Giải những phương trình phức sau:

a) 

*

b) 

*

c) 

*

d) 

*

e) 

*

* Lời giải:

a) Đặt t = z2, khi đó pt trở thành: 

 

*

- Với 

*

- Với 

*

b) nhận biết z=0 không phải là nghiệm của phương trình phải chia 2 vế pt mang lại z2 ta được:

 

*

*

*
 (*)

- Đặt 

*
, khi ấy pt (*) trở thành: 
*
 
*
 hoặc 
*

- Với 

*
 và 
*

- Với 

*
hoặc 
*

c) Đáp án: 

*

d) Đáp án: 

*
*

 Dạng 8: Dạng lượng giác của số phức

* phương pháp giải:

° Công thức De - Moivre: Là công thức gốc rễ cho một loạt công thức đặc trưng khác như phép luỹ thừa, khai căn số phức, cách làm Euler.

- công thức 1: 

*

- cách làm 2: 

*

- Số phức z=a+bi ta có: 

*

*
,

với 

*
 và góc φ được điện thoại tư vấn là argument của z ký kết hiệu là arg(z). Trái lại với phép luỹ quá ta tất cả phép khai căn.

° Ví dụ 1: Viết những số phức sau dưới dạng lượng giác, từ đó hãy viết dạng đại số của z2012

a) 

*

b) 

*

c) 

*

* Lời giải:

a) Ta có:

 

*
 
*
*

*

- Vậy 

*

*
 
*

- Vậy z2012=-23018

b) Ta có:

 

*
*

*
*
*

c) Ta có:

 

*
 
*
*

*

*

 

*

 

*

° Ví dụ 2: Gọi z1, z2 là nghiệp của phương trình: 

*
, tính cực hiếm của biểu thức: Q=z12012 + z22012

* Lời giải:

- Ta có: 

*

- Lại có: 

*
 và 
*
 
*

⇒ Phương trình sẽ cho bao gồm 2 nghiệm: 

*

- mặt khác 

*

*

*

*

° Ví dụ 3: Giải phương trình: 

*

* Lời giải:

- Đặt 

*
 thì 
*

- Phương trình đã đến trở thành: 

*

 

*
 (*)

- vì chưng z=-1 chưa hẳn là nghiệm của phương trình đề xuất nhân 2 vế (*) với (z+1) ta được:

*
 
*

*

- Nên 

*
 vì z≠-1 nên không nhận giá trị k=3.

- Vậy phương trình đang cho có nghiệm: 

*
 
*
 
*
 
*
 
*
 
*
 với 
*
.

 Dạng 9: Tìm rất trị của số phức

* phương thức giải: Vận dụng kỹ năng và kiến thức tìm cực trị

° lấy ví dụ 1: Cho số phức z thoả mãn 

*
, tìm số phức z có modul nhỏ dại nhất.

* Lời giải:

- Đặt 

*
, lúc đó 
*

*
. Bởi vì vậy các điểm M màn trình diễn số phức z thoả mãn câu hỏi nằm trên tuyến đường tròn trung khu I(4;-3) bán kính R=3.

- Vậy |z| đạt giá bán trị bé dại nhất khi còn chỉ khi điểm M∈(C) và gần O nhất. Lúc ấy M là giao điểm của (C) và mặt đường thẳng OI, với M là giao điểm ngay sát O rộng và 

*

Vì kỳ thi trung học phổ thông Quốc gia sắp đến gần bắt buộc tcncongdoan.edu.vn xin share đến chúng ta một số kim chỉ nan về chương Số phức trong bài viết này. Ko kể tóm tắt kiến thức chương Số phức lớp 12 , bài viết bao gồm những ví dụ lọc cơ phiên bản để chúng ta cũng có thể nhanh chóng xem xét và nâng cao khả năng phân tích cũng giống như định hướng của bản thân khi đứng trước một bài toán mới. Hãy thuộc xem ngôn từ này qua nội dung bài viết dưới phía trên nhé


1. Quan niệm số phức

– Số phức (dạng đại số) sẽ sở hữu dạng: z = a + bi. Trong những số ấy a, b là các số nguyên, a được gọi là phần thực, b được call là phần ảo. Và i được xem là đơn vị ảo, qui ước i2 = -1

– Kí hiệu: Tập vừa lòng số phức được kí hiệu là C.

– nếu z là số thực thì phần ảo b = 0, ngược lại, giả dụ z là số thuần ảo thì phần thực của z là a = 0.

– nhị số phức bởi nhau:

Xét nhị số phức z = a + bi và z’ = a’ + b’i , đối với số phức, ta chỉ xét xem hai số phức có cân nhau hay không. Điều khiếu nại 2 số phức bởi nhau z = z’ khi và chỉ khi a = a’, b = b’ .

2. Biểu diễn hình học của số phức

Cho số phức z = a + bi (a,b nguyên). Xét trong khía cạnh phẳng phức Oxy, z sẽ tiến hành biểu diễn vì điểm M(a;b) hoặc vì vector u = (a;b). để ý ở phương diện phẳng phức, trục Ox nói một cách khác là trục thực, trục Oy điện thoại tư vấn là trục ảo.

*
Hình 1: biểu diễn dạng hình học của một số trong những phức.

3. Những phép tính trong các phức

Cho hai số phức z1 = a + bi và z2 = c + di thì:

• Phép cộng số phức: z1 + z2 = (a + c) + (b + d)i

• Phép trừ số phức: z1 – z2 = (a – c) + (b – d)i

• Phép nhân số phức: z1.z2 = (ac – bd) + (ad + bc)i

• Phép chia số phức:

*
 (với z2 ≠ 0)

4. Số phức liên hợp

*

5. Modun của số phức

Có thể gọi modun của số phức z = a+bi là độ lâu năm của vector u (a,b) trình diễn số phức đó.

*

6. Dạng lượng giác của số phức

*

7. Phương trình bậc hai với thông số thực

Cho phương trình bậc hai ax2 + bx + c = 0 (a, b, c ∈ R; a ≠ 0). Xét Δ = b2 – 4ac, ta có

• Δ = 0: phương trình gồm nghiệm thực x = -b/2a .

• Δ > 0 : phương trình gồm hai nghiệm thực được xác định bởi công thức: 

*
.

• Δ 8. Tổng hợp 6 dạng bài tập số phức cơ phiên bản trong đề thi Đại học bao gồm lời giải

Dạng 1: Cộng, trừ số phức

1. Phương thức giải

Cho nhị số phức z1 = a + bi và z2 = c + di thì:

• Phép cộng số phức:z1 + z2 = (a + c) + (b + d)i

• Phép trừ số phức: z1 – z2 = ( a- c) + ( b – d) i

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho hai số phức z1 = 1 + 10i vàz2 = 9 – 2i. Số phức z = z1 + z2 có z1 có phần thực là:

A. 8 B. 10 C. 12 D. 14

Gợi ý giải:

Ta có:z = z1 + z2 = (1 + 10i) + ( 9 – 2i) = 10 + 8i.

Do đó, phần thực của số phức z là 10.

Đáp án: B

Dạng 2: Nhân, phân chia hai số phức

1. Cách thức giải

Phép nhân số phức:z1.z2 = ( ac – bd) + ( ad + bc). I

Phép phân chia số phức:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *