Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 1: Cho số phức z thỏa mãn z 1 . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị
nhỏ nhất của biểu thức P z 1 z2 z 1 . Tính giá trị của M.n
A.
13 3
4
B.
39
4
C. 3 3
D.
13
4
Cách 1:
Re( z ) là phần thực của số phức z, Im(z) là phần ảo của số phức z, z 1 z.z 1
Đặt t z 1 , ta có: 0 z 1 z 1 z 1 2 t 0; 2
2
maxf t f 1 3
1
f 't
20
1
2 2t
minf t f 3
2
1
TH1: t ;1
2
f 't
1
7
2 0 t maxf t
8
2 2t
Maxf t
7 13
f
8 4
P 4x 3
2
z 3 4i 5 x 3 y 4
2
P 4x 3
5 x 3
4 5 f x
2
2
2
2
f ' x 8 x 3 8 P 4 x 11 0 x 0,2P 1,6 y 0,1P 1,7
P 33
P 13
Thay vào f x ta được: 0, 2 P 1,6 3 0,1P 1,7 4 5 0
2
2
Cách 2:
z 1
2
10 z 1 2
2
D. Pmax 3 2
5
Bài 4: Cho số phức z x yi x, y R thỏa mãn z 2 4i z 2i và m min z . Tính
module số phức w m x y i .
A. w 2 3
B. w 3 2
C. w 5
D. w 2 6
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2
2
Dấu “=” xảy ra khi x y
Cách 2:
z 2 4i z 2i y 4 x
z x2 y 2 x2 4 x 2 x 2 8 2 2
2
2
x y 4 x 2
w 2 2 4i w 2 6
x 2
y 2
min z 2 2 . Dấu “=” xảy ra khi
Bài 5: Cho số phức z x yi x, y R thỏa mãn z i 1 z 2i . Tìm môđun nhỏ nhất
của z.
A. min z 2
B. min z 1
C. min z 0
D. min z
2
2
x y
2
2
Cách 2:
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
z i 1 z 2i y x 1
z x y x x 1
2
2
2
2
C.
3
4
D.
15
4
Sáng tác: Phạm Minh Tuấn
Cách 1:
Ta có z 1 z.z 1
2
Đặt t z z 0;2 t 2 z z z z z 2 2 z.z z 2 z 2 z
2
2
2
z 3 3z z z z 2 3 z t 2 1 t 2 1
z z z2 3 z z z z z
2
1 z z
3
4
2
P z z 1 z z . Đến đây các bạn tự tìm max nhé
Bài 7: Cho các số phức a, b, c, z thỏa az 2 bz c 0 a 0 . Gọi z1 và z2 lần lượt là hai
nghiệm của phương trình bậc hai đã cho. Tính giá trị của biểu thức
P z1 z2 z1 z2 2 z1 z1
2
2
2
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
2
Khi đó P 4 z1 z2
c
a
c
a
Ta lại có: z1 z2 P 4 z1 z2 4
Bài 8: Cho 3 số phức z1 , z2 , z3 thỏa mãn z1 z2 z3 0 và z1 z2 z3 1 . Mệnh đề nào
dưới đây đúng?
A. z1 z2 z2 z3 z3 z1 là số thuần ảo
2
2
2
B. z1 z2 z2 z3 z3 z1 là số nguyên tố
2
2
2
C. z1 z2 z2 z3 z3 z1 là số thực âm
2
2
Ta có: z z.z và z1 z2 ... zn z1 z2 ... zn . Áp dụng tính chất này ta có
vế trái:
z1 z2 z1 z2 z2 z3 z2 z3 z3 z1 z3 z1
z1 z1 z2 z2 z3 z3 z1 z1 z2 z2 z3 z3 z1 z2 z2 z1 z2 z3 z3 z2 z3 z1 z1 z3
2
2
2
2
2
nguyến số
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 9: Có bao nhiêu số phức z thỏa mãn hai điều kiện z 1 và
A.5
B. 6
C. 7
z
z
z
1 ?
z
D. 8
z1 z2 z3 0 . Tính P
z1 z2 z2 z3 z3 z1
.
z1 z2 z3
A. P 1999
P 999,5
B. P 19992
Giải
P 5997
z1 z2 z2 z3 z3 z1 z1 .z2 z2 .z3 z3 .z1
z1 z2 z3
z1 z2 z3
P2
1999 2
z
1
z2
z2
z3
z3
z1
2
Suy ra P
2
2
2
1999
1999
1999
z1 z2 z3
z1
z2
z3
1999 2
z1 z1
Áp dụng Công thức trên với z1
3 3 2i
1 2 2i
; z2 1 2i , z 3 3 3i; r 3 ta được
Max 6; Min 4
Bài tập áp dụng:
1) Cho số phức z thỏa mãn z 2 2i 1 . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và
giá trị nhỏ nhất của z . Tính M.m
A) M.n 7
B) M.n 5
2) Cho số phức z thỏa mãn
C) M.n 2
D) M.n 4
1 2i
z 2 1 . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất
1 i
và giá trị nhỏ nhất của z i . Tính M.m
A) M.n
3) Cho số phức z thỏa mãn
. Gọi M và m lần lượt là giá
trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của z 3 i . Tính M.m
A) M.n 20
B) M.n 15
C) M.n 24
D) M.n 30
Bài 12: Cho số phức z thỏa mãn z 1 z 1 4 . Gọi m min z và M max z , khi
đó M.n bằng:
B. 2 3
A. 2
C.
2 3
3
3
Giải:
Dạng Tổng quát: z1z z2 z1z z2 k với z1 a bi; z2 c di; z x yi
Ta có: Min z
2
ax by c ay bx d
2
Áp dụng BĐT Bunhiacopxki ta có:
k 1.
ax by c ay bx d
2
2
1.
ax by c ay bx d
2
2
1 1 ax by c ay bx d ax by c ay bx d
4 a b x y 4 c d
2
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
k 2 4 c 2 d2
Suy ra z x y
2
2
4 a2 b2
k 2 4 z2
2
2 z1
42 4
3
M 2
Bài 14: Cho các số phức z1 , z2 , z3 thỏa mãn z1 z2 z3
2
2
D. 1
1
3
i . Tính giá trị nhỏ nhất của
2 2
2
biểu thức P z1 z2 z3 .
A. Pmin 1
C. Pmin 3
1
3
D. Pmin 2
B. Pmin
Giải:
2
2
và biểu thức P z 2 z i z 2 z z 1 i z 1 i . Giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ
nhất của P lần lượt là:
A. 0 và 1
C. 3 và 0
B. 3 và 1
D. 2 và 0
Giải:
z3
1 z 3 z 1 2i x y 1
z 1 2i
2
xy
1
P 16x y 8xy , Đặt t xy 0 t
A. max z
6z i
1 . Tìm giá trị lớn nhất của z .
2 3iz
1
2
C. max z
1
3
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
B. max z
3
4
D. max z 1
P z 4
2
A. P z 2
B.
2
2
C. P z 2
2
D. P z 4
2
2
Tính giá trị của biểu thức M 2 n2 .
A. M 2 m2 28
C. M 2 m2 26
B. M 2 m2 24
D. M 2 m2 20
Giải:
z 2 3i 1 x 2 y 3 1 (1)
2
2
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đặt P z 1 i x 1 y 1 P 2 (2) với P 0
2
Lấy (1)-(2) ta được: y
2
2
4.52. P 4 4P 2 52 0 14 2 13 P 14 2 13
Vậy M 14 2 13 , m 14 2 13 M 2 m2 28
Bài 20: Cho số thức z
*
thỏa mãn z 3
1
1
2 và M max z . Khẳng định nào sau
3
z
z
đây đúng?
A. 1 M 2
B. 1 M
C. 2 M
5
2
3
3
1
1
1
1
1
z 3 z 3 z z 3 z 2
z
z
z
z
z
3
3
3
2 M 2
z
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 21: Cho số phức z thỏa mãn z 3 i 1 i 1 i
2017
. Khi đó số thức w z 1 i
có phần ảo bằng:
A. ( z) 21008 1
C. ( z) 21008
B. ( z) 21008 3
D. ( z) 21008 2
Giải:
z 3 i 1 i 1 i
w 21008 i 3 i 1 i 4 21008 2 i ( z) 21008 2
Bài 22: Cho số phức z thỏa mãn 1 5i z
2 42
3i 15 . Mệnh đề nào dưới đây
z
đúng:
1
z 2
2
3
B.
z 3
2
Giải:
A.
C.
6 z 3 . z 4.42 0 z 2
z
Bài 23: Cho ba số phức z , z1 , z2 thỏa mãn 2 z i 2 iz và z1 z2 1 . Tính giá trị của
biểu thức P z1 z2 .
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
A. P
3
2
C. P 2
2
2
D. P
B. P 3
Giải:
Đặt z x yi , 2z i 2 iz x2 y 2 1
Gọi A, B là hai điểm biểu diễn z1 , z2 .
Ta có z1 z2 OA OB AB 1
của biểu thức P z1 z2 .
A. Pmax 5 3 5
C. Pmax 4 6
B. Pmax 2 26
D. Pmax 34 3 2
Giải:
Ta có: z1 z2 8 6i z1 z2 10
2
2
2
z1 z2 z1 z2 2 z1 z2
2
52 z
1
2
z2
C. z13 z23 z33 z13 z23 z33
D. z13 z23 z33 z13 z23 z33
Giải: Chuẩn hóa z1
1
3
1
3
i , z2
i , z3 1 Suy ra đáp áp D
2 2
2 2
Bài 27: Cho z1 , z2 , z3 là các số phức thoả mãn z1 z2 z3 1 . Khẳng định nào sau đây
là đúng?
A. z1 z2 z3 z1z2 z2 z3 z3 z1
B. z1 z2 z3 z1z2 z2 z3 z3 z1
C. z1 z2 z3 z1z2 z2 z3 z3 z1
D. z1 z2 z3 z1z2 z2 z3 z3 z1
Giải: Chuẩn hóa z1
1
1
1
1
.
z1 z2 z1 z3 z2 z1 z2 z3 z3 z1 z3 z2
biểu thức P
A. Pmin
3
4
1
2
5
2
C. Pmin
B. Pmin 1
D. Pmin
Giải:
2
Theo BĐT Cauchy- Schwarz:
9
9
9
2
2
2
z1 z2 z1 z3 z2 z1 z2 z3 z2 z1 z2 z3
z1 z2 z2 z3 z3 z1
9 z1 z2 z3
P
Do đó: P
9
2
1 (do z1 z2 z3 0 )
9
Bài 30: Cho ba số phức z thỏa mãn z 1 . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P
A. Pmax 1
B. Pmax
2
2
Bài 31: Cho 3 số phức z1 , z2 , z3 thỏa mãn z1 z2 z3 0 và z1 z2 z3
2 2
. Mệnh đề nào
3
dưới đây đúng?
2 2
3
8
3
A. z1 z2 z2 z3 z3 z1
2
2
B. z1 z2 z2 z3 z3 z1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
8
3
Bài 32: Gọi S là tập hợp các số phức z thỏa mãn z i 3 và z 2 2i 5 . Kí hiệu z1 , z2 là
hai số phức thuộc S và là những số phức có môđun lần lượt nhỏ nhất và lớn nhất. Tính
giá trị của biểu thức P z2 2z1 .
A. P 2 6
C. P 33
B. P 3 2
D. P 8
Giải:
3 z i z 1 z 2
2
2
x y 1 9
33
20
2
P
45 2 45 2
i 4i 33
2
2
Bài 33: Gọi z là số phức có phần thực lớn hơn 1 và thỏa mãn z 1 i 2z z 5 3i sao
cho biểu thức P z 2 2i đạt giá trị nhỏ nhất. Tìm phần thực của số phức z đó.
A. ( z )
8 7
2
C. ( z )
y y 2 y
2 4
4
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
3
4 6 3
y 2
z
i
Dấu “=” xảy ra khi:
2
2
2
y x 2
Bài 34: Cho số phức z thỏa mãn z 1 . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P z 3 z 2 .
A. Pmax
11
z
A.
1
2
B. z
3
4
C. Pmax 1
D. Pmax 2
Bài 37: Cho phương trình: z4 az3 bz2 cz d 0 , a, b, c , d
có bốn nghiệm phức là
z1 , z2 , z3 , z4 . Biết rằng z1z2 13 i , z3 z4 3 4i , khẳng định nào sau đây đúng?
A. b 53
B. b 50
C. b 55
D. b 51
1
z 2
2
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
B.
3
z 3
2
D. 3 z 5
4
z 1
Bài 40: Cho z1 , z2 , z3 , z4 là nghiệm phức của phương trình:
1 . Tính giá trị của
2z i
z2
z2
C.6
z1 z2
z1 z2
D. 5
1
. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
2
.
A. 2
B.0,75
C.0,5
D. 1
Bài 43: Trong mặt phẳng phức với gốc tọa độ O, cho hai điểm A, B (khác O) biểu diễn
hai số phức z1 , z2 thỏa mãn z12 z22 z1z2 . Khẳng định nào sau đây đúng?
4 5
5
D. Pmax
10 2
3
Giải:
2
2
2
2
2
2
2
z1 z2 z2 z3 z3 z1 z1 z2 z3 z1 z2 z3
3
2
Theo BĐT Bunhiacôpxki ta có:
D. 18
Bài 46: Cho bốn số phức a, b, c , z thỏa mãn az2 bz c 0 và a b c 0 . Gọi
M max z , m min z . Tính môđun của số phức w M mi .
A. w 2
C. w 3
B. w 2
D. w 1
Bài 47: Cho số phức z thỏa mãn z 1 2 . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và
giá trị nhỏ nhất của biểu thức P z i z 2 i . Tính môđun của số phức w M mi .
A. w 2 6
C. w 3 5
B. w 4 2
D. w 4
Giải:
z 1 2 x 1 y 2 2
2
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
bunhiacopxki
2
2 2
2
2.2 x 1 y 2 2 4
w 4 2 2i 2 6
Bài 48: Cho hai số phức z1 , z2 thỏa mãn z1 z2
3
3 4
i , z1 z2 3 và biểu thức
5 5
3
P 4 z1 4 z2 3 z1 3 z2 5 đạt giá trị nhỏ nhất . Tính z1 z2 .
A. 1
B.
2
2 z
1
2
z2
2
z
1
z2
2
2
3 z1 z2 2
3 z z 5 z z 3 z z 5
3
C. w 5 10
B. w 7 56
D. w 3 62
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Giải:
3
z 3 2
z
4
z2 3
z
2
2
z 6 z 9
z
2
2
18 12 3 15 z 12 3 15
Do đó: w 3 62
Bài 50: Cho số phức z thỏa mãn z 2 2z 5 z 1 2i z 3i 1 . Tìm giá trị nhỏ nhất
của biểu thức P z 2 2i .
A. Pmin
1
2
C. Pmin 2
D. Pmin
B. Pmin 1
3
2
Bài 51: Cho số phức z thỏa mãn z 2 . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị
nhỏ nhất của của biểu thức P
A.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 53: Cho số phức z x yi , x , y
2
2
là số phức thỏa mãn hai điều kiện
z 2 z 2 26 và biểu thức P z
3
2
3
2
i đạt giá trị lớn nhất. Tính giá trị của
biểu thức (x.y)
9
4
.
z1 z2 z3 z1 z2 z3
A. Pmin 6
C. Pmin 5
B. Pmin 4
D. Pmin 3
Bài 55: Cho hai số phức z1 , z2 thỏa mãn z1 z2 1 . Gọi m là giá trị nhỏ nhất của biểu
thức P z1 1 z2 1 z1z2 1 . Khẳng định nào sau đây sai?
A.
7
m3
4
B. 1 m
C. 3 m
11
5
D.
7
C.
1
3a 2
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2
a2
Giải:
B.
Theo đề:
D.
1
2a 1
b 0( Loai )
2
z
z
Bài 57: Cho hai số phức z , w khác 0 và thỏa mãn z w 2 z w . Gọi a, b lần lượt là
phần thực và phần ảo của số phức u
z
. Tính a2 b2 ?
w
1
2
7
B.
2
Giải:
1
8
1
D.
4
A.
C.
Chuẩn hóa: w 1 . Theo đề ta có:
2
8
8
8
8
4
z 1 1
x 1 y 1
Bài 58: Cho hai số phức z , w khác 0 và thỏa mãn z w 5 z w . Gọi a, b lần lượt là
phần thực và phần ảo của số phức u z.w . Tính a2 b2 ?
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Biên soạn: Phạm Minh Tuấn - TOANMATH.com
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1
50
1
C.
25
Giải:
1
2
50
50
50
50
25
z 1 1
x 1 y 1
Bài 59: Cho số phức w và hai số thực a, b. Biết rằng w i và 2w 1 là hai nghiệm của
phương trình z2 az b 0 . Tính a b ?
5
9
1
B.
9
Giải:
5
9
1
D.
9
C.
A.
3w i 1 a
2a a 1 2
4
5
9
9
3
a i b
13 a b
9
9
9 9 3 9
2 a 4 0
b 9
9
9
2
Bài 60: Cho hai số phức z1 , z2 thỏa mãn điều kiện z1 z2 2017 . Tìm giá trị nhỏ nhất
2
z1 z2
z1 z2
của biểu thức P