Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
Bài 1: Cho số phức z thoả 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 z 2 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
t 2 1 z 1 z 1 z.z z z 2 2Re( z ) Re( z )
t2 2
2 2t
min f (t ) f 2 3
1
TH2: t ;1
2
1
7
7 13
2 0 t max f (t ) f
8
2 2t
8 4
f '(t )
Maxf (t )
13
;
4
Minf (t ) 3 M .n
13 3
4
Bài 2: Cho số phức z thoả mãn z 3 4i 5 . Gọi M và m là giá trị lớn nhất và giá trị nhỉ nhất của
0969.912.851
2
2
2
P 4x 3
z 3 4i 5 x 3 y 4 5 x 3
4 5 f ( x)
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
2
Thay vào f ( x) ta được: 0, 2 P 1, 6 3 (0,1P 1, 7 4) 2 5 0
P 13
Cách 2:
z 3 4i 5 x 3 y 4 5 : (C )
2
2
: 4x 2 y 3 P 0
5
Bài 4: Cho số phức z x yi ( x, y R) thoả mãn z 2 4i z 2i và m min z . Tính module số
phức w m ( x y)i.
C. w 5
B. w 3 2
A. w 2 3
D. w 2 6
Cách 1:
z 2 4i z 2i x y 4
z x y
2
2
x y
2
2
42
2 2
2
D. min z
1
2
Cách 1:
z i 1 z 2i x y 1
x2 y 2
( x y)2 1
2
2
z x2 y 2
1
1
2
2
Chú ý: Với mọi x, y là số thực ta có: x 2 y 2
( x y)2
2
Cách 2:
3
P z 3 3z z z z . Tính M + m
A.
7
4
B.
13
4
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
2
2
z z z2 3 z z z z z 1 z z
3
. Đến đây các bạn tự tìm max nhé
4
Bài 7: Cho các số phức a, b, c, z thoả 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 z2
2
A. P 2
B. P
c
a
c
Ta có: z1 z2 z1 z2 z1 z2 z1 z2 z1 z2 z1 z 2 2 z1 2 z 2
2
2
2
2
Khi đó: P 4 z1 z2
Ta lại có: z1 z2
c
c
P 4 z1 z2 4
a
a
Bài 8: Cho 3 số phức z1, z2, z3 thoả 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
2
Ta có: z z.z và z1 z2 ... zn z1 z2 ... zn . Áp dụng tính chất này ta có vế trái :
2
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
Áp dụng công thức đã chứng minh suy ra: z1 z2 z2 z3 z3 z1 = 3 là số nguyên tố
2
2
z
Bài 9: Có bao nhiêu số phức z thoả mãn hai điều kiện z 1 và
z
A. 5
B. 6
C. 7
2
z
1 ?
z
D. 8
Giải:
Ta có: z 1 z.z
2
5 7 11 2 4 5
x ; ;
;
; ;
;
;
6 6 6 6 3 3 3 3
Hướng dẫn đăng ký tài liệu(số lượng có hạn)
XOẠN TIN NHẮN:”TÔI MUỐN ĐĂNG KÝ TÀI
LIỆU ĐỀ THI FILE WORD “
RỒI GỬI ĐẾN SỐ ĐIỆN THOẠI:
0969.912.851
Vậy có 8 số phức thoả 2 điều kiện đề cho
Bài 10: Cho các số phức z1, z2, z3 thoả mãn đồng thời hai điều kiện z1 z2 z3 1999 và
z1 z2 z3 0 . Tính P
z1 z2 z2 z3 z3 z1
.
z1 z2 z3
A. P 1999
C. P 999,5
B. P 19992
19992 19992 19992 19992 19992 19992
.
.
.
z1 z2 z2 z3 z3 z1 z1
z2
z2
z3
z3
z1
2
Suy ra P
2
2
2
1999 1999 1999
z1 z2 z3
z1
z2
z3
r
r
z3
; Min
2 z3
z1
z1
z1
z1
Áp dụng Công thức trên với z1
3 3 2i
; z2 1 2i, z3 3 3i; r 3 ta được
1 2 2i
Max 6; Min 4
Bài tập áp dụng:
1) Cho số phức z thoả 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 thoả mãn
C. M .n 2
D. M .n 4
i 4 n 1 i 4 n với n ¥ . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và
i2
3) Cho số phức z thoả mãn
giá trị nhỏ nhất của z 3 i . Tính M .m
A. M .n 20
C. M .n 24
B. M .n 15
D. M .n 30
Bài 12: Cho số phức z thảo mãn z 1 z 1 4 . Gọi m min z và M max z , khi đó M .n bằng:
A. 2
B. 2 3
C.
2 3
3
D.
3
Giải:
Dạng Tổng quát: z1 z z2 z1 z z2 k với z1 a bi; z2 c di; z x yi
ax by c ay bx d
2
2
k
Áp dụng BĐT Bunhiacopxki ta có:
k 1.
ax by c ay bx d
2
1
2
2
1.
ax by c ay bx d
2
2
k 2 4 c2 d 2
4 a 2 b2
k 2 4 z2
2
2 z1
42 4
m
2
3
ADCT trên ta có: z1 = 1; z2 =1; k = 4
4
M 2
2
Bài 13: Cho số phức z thoả mãn iz
XOẠN TIN NHẮN:”TÔI MUỐN ĐĂNG KÝ TÀI
LIỆU ĐỀ THI FILE WORD “
RỒI GỬI ĐẾN SỐ ĐIỆN THOẠI:
0969.912.851
Bài 14: Cho số phức z1, z2, z3 thoả mãn z1 z2 z3
1
3
i . Tính giá trị nhỏ nhất của biểu thức
2 2
P z1 z2 z3 .
2
2
2
A. Pmin 1
C. Pmin 3
1
3
z 3
1 và biểu thức
z 1 2i
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:
9
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
z 3
1 z 3 z 1 2i x y 1
z 1 2i
1
x y
P 16 x y 8xy , Đặt t xy 0 t
4
Bài 17: Cho số phức z thoả mãn
6z i
1 . Tìm giá trị lớn nhất của z .
2 3iz
A. max z
1
2
C. max z
B. max z
3
4
D. max z 1
1
3
Giải:
6z i
2
2
1 6 z i 2 3iz 6 z i 2 3iz
2 3iz
B. P z 4
2
C. P z 2
2
D. P z 4
2
2
Giải:
z 2 4 2 z a 2 b2 4 2ab 4 a 2 b2 0
2
2
10
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
Chuẩn hoá b 0 a 4 4a 2 16 0 a 1 i 3 z 1 i 3 P 4
2
2
Thử đáp án: - ĐÁP ÁN A: P 1 i 3 2 4 Nhận
2
P 2 10 6 x
x 2
3 1 52 x 2 40 12 P 2 x P 4 4 P 2 52 0
4
2
(*)
Để PT (*) có nghiệm thì:
40 12P 2
2
Giải:
3
3
1
1
1
1
1
1
z z3 3 3 z z3 3 z 3 z
z
z
z
z
z
z
3
z3
3
3 z
Mặc khác: z 3 z z
z
z
z
z
11
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
3
Suy ra: z
1
1
1
3 z 2 , đặt t z 0 , ta được:
z
z
z
t 3 3t 2 0 t 2 t 1 0 t 2 z
2
1
2 M 2
z
z 3 11 i (1 i) 1 i
2018
1009
1009
1 i 2
2i
3i
3 i 22008 i 3 i
z
2
1 i (1 i)
22008 i 3 i 1 i 4 21008 2 i ( z) 21008 2
Bài 22: Cho số phức z thoả mãn 1 5i z
2 42
3i 15 . Mệnh đề nào dưới đây đúng:
z
z 3i 2 z42 1
1 5i z 3i 1 5i
1 5i
6 z 3
2
2 42
z
5i z 3i
2 42
z
uuur uuur
uuuur
3
P z1 z2 OA OB 2OM 2.
3
2
Bài 24: Cho ba số phức z1, z2, z3 thoả mãn z1 z2 z3 1 và z1 z2 z3 0 . Tính giá trị của biểu
thức P z12 z22 z32 .
A. P 1
C. P 1
B. P 0
D. P 1 i
Giải: Chuẩn hoá z1
1
3
1
3
i , z2
i, z3 1 Suy ra P 0
2 2
2 2
Bài 25: Cho hai số phức z1, z2 thoả mãn z1 z2 8 6i và z1 z2 2 . Tính giá trị lớn nhất của biểu
1
z2
2
z
1
z2
2
2
z1 z2 2.52 2 26
Bài 26: Cho z1, z2, z3 thoả mãn z1 z2 z3 1 và z1 z2 z3 0 . Khẳng định nào dưới đây là sai.
A. z13 z23 z33 z13 z23 z33
B. z13 z23 z33 z13 z23 z33
C. z13 z23 z33 z13 z23 z33
D. z13 z23 z33 z13 z23 z33
2 2
2 2
Bài 28: Cho z1, z2, z3 thoả mãn z1 z2 z3 1 và z1 z2 z3 1 . Biểu thức
P z12n1 z22 n1 z32 n1 ,(n ¢ *) nhận giá trị nào sau đây?
A. 1
B. 2
C. 4
D. 3
Giải: Chuẩn hoá n 1, z1 1, z2 i, z3 i Suy ra đáp án A
Bài 29: Cho ba số phức z1, z2, z3 thoả mãn z1 z2 z3 1 . Tính giá trị nhỏ nhất của biểu thức
P
1
z1 z2 z1 z3
1
1
.
z2 z1 z2 z3 z3 z1 z3 z2
z1 z2 z2 z3 z3 z1 z1 z2 z1 z2 z2 z3 z2 z3 z3 z1 z3 z1
2
2
2
9 z1 z2
3
9 z1 z2 z3
1
2
3
2
Theo BĐT Cauchy- Schwarz:
14
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
P
2z i
:
2 iz
3
4
D. Pmax 2
z 1
Giải: Chuẩn hoá: z 1
z 0
z 1 P
z 0 P
2i
1 do đó loại B, C
2i
i 1
do đó loại D, chọn đáp án A
2
2
Hướng dẫn đăng ký tài liệu(số lượng có hạn)
XOẠN TIN NHẮN:”TÔI MUỐN ĐĂNG KÝ TÀI
LIỆU ĐỀ THI FILE WORD “
RỒI GỬI ĐẾN SỐ ĐIỆN THOẠI:
8
3
C. z1 z2 z2 z3 z3 z1 2 2
2
2
2
D. z1 z2 z2 z3 z3 z1 1
2
2
2
Giải: z1 z2 z2 z3 z3 z1 z1 z2 z3 z1 z2 z3
2
2
2
2
2
2
45 2 45 2
x 2 y 2 25
z2
o Dấu “=” xảy ra khi:
i
2
2
2
2
x y 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 thoả mãn z 1 i 2 z 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
7
2
y y 2 y
2 4
4
16
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
y 3
4 6 3
i
Dấu “=” xảy ra khi:
2 z
2
2
y x 2
Bài 34: Cho số phức z thoả mãn z 1 . Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P z 3 z 2 .
A. Pmax
11
2
B. Pmax 2 3
C. Pmax
D. b 51
Bài 38: Cho số phức z thoả mãn z1 z2 z3 1 và z1 z2 z3 ; z2 z3 z1; z3 z1z2 là các số thực. Tính
z1 z2 z3
2017
.
A. 1
C. ±1
B. 22017
D. 22017
Bài 39: Cho số phức z thoả mãn đồng thời z z 2 và z 3z 2 i 3 z . Khẳng định nào sau đây
đúng?
A.
1
z 2
2
B. P 1
D. P
17
9
Bài 41: Cho số phức z thoả mãn z 1 . Gọi M và m là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức
P z 3 1 z 2 z 1 . Tính M m .
17
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
A. 2
B. 7
C. 6
Bài 42: Cho hai số phức z1, z2 thoả mãn
P
z1 z2
z1 z2
D. 5
nhất của biểu thức P z1 z2 2 z2 z3 2 z3 z1 .
A. Pmax
7 2
3
C. Pmax
3 6
2
B. Pmax
4 5
5
D. Pmax
10 2
3
Giải:
z1 z2 z2 z3 z3 z1 z1 z2 z3 z1 z2 z3
2
2
2
2
3 26
Bài 45: Cho số phức z thoả mãn z 1 . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của
biểu thức P z 2 1 1 z . Tính P M 2 n2
A. 12
C. 15
B. 20
D. 18
Bài 46: Cho bốn số phức a, b, c, z thoả mãn az 2 bz c 0 và a b c 0 . Gọi
M max z , m min z . Tính môđun của số phức M mi .
A. 2
C. 3
18
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
B. 2
D. 1
Bài 47: Cho số phức z thoả mãn z 1 2 . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất
2
2
2
2
2
2
vecto
x 2 x y 1 1 y
2
bunhiacopxki
2
2 2
2
2.2 x 1 y 2 2 4
z1 z2 z1 z2 2 z1 z2
2
2
P 4 z1 z2
3
3
2
3 z
1
2
2 z
2
1
z2 5 z1 z2
Bài 49: Cho số phức z thoả mãn z
3
2
2
3 2 . Gọi M max z và m min z , tính môđun của số
2
phức M mi .
A. 4 22
C. 5 10
B. 7 56
D. 3 62
Giải:
2
18 12 3 15 z 12 3 15
2
Do đó: 3 62
Bài 50: Cho số phức z thoả mãn z 2 2 z 5 z 1 2i z 3i 1 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu
thức P z 2 2i .
A. Pmin
1
2
B. Pmin 1
C. Pmin 2
D. Pmin
3
2
Bài 51: Cho số phức z thoả mãn z 2 . Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của
biểu thức P
A.
1
4
z i
. Tính giá trị của biểu thức M.n:
z
Bài 53: Cho số phức: z x yi,( x, y ¡ ) là số phức thoả mãn hai điều kiện z 2 z 2 26 và
2
biểu thức P z
2
3
3
i đạt giá trị lớn nhất. Tính giá trị của biểu thức (x.y)
2
2
A. xy
9
4
C. xy
9
2
B. xy
16
9
D. xy
B. Pmin 4
D. Pmin 3
Bài 55: Cho hai số phức z1, z2 thoả mãn z1 z2 1. Gọi m là giá trị nhỏ nhất của biểu thức
P z1 1 z2 1 z1 z2 1 . Khẳng định nào sau đây sai?
7
m3
4
A.
B. 1 m
11
5
C. 3 m
D.
7
2
1
5
m
4
2
D.
1
2a 1
21
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
Giải:
b 0( Loai)
z
z
2
0 z z 1 z z z 0 2 1
Theo đề:
z
1 z3 1 z3
2a
. Tính a 2 b2 ?
A.
1
2
C.
1
8
B.
7
2
D.
1
4
Giải:
Chuẩn hoá: 1 . Theo đề bài ta có:
Bài 58: Cho hai số phức z, khác 0 và thoả mãn z 5 z . Gọi a, b lần lượt là phần thực và
phần ảo của số phức u z. . Tính a 2 b2 ?
22
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
A.
1
50
C.
1
100
B.
1
25
D.
1
10
Giải:
Chuẩn hoá: 1 . Theo đề bài ta có:
z 2 az b 0 . Tính a b ?
A.
5
9
B.
C.
1
9
D.
5
9
1
9
Giải:
3 i 1 a
1 i a 2 2i 2a
i
1 b
Theo định lý Viet ta có:
13 a b
9 3 9
9
9
9
2 a 4 0
b 9
9
9
Bài 60: Cho hai số phức z1, z2 thoả mãn điều kiện z1 z2 2017 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
2
z1 z2 z1 z2
P
2
2
2017 z1 z2 2017 z1 z2
2
A.
1
2017
C.
2
2
2017 z1 z2 2017sin( y x)
23
Hướng dẫn giải một số bài tập số phức mức độ vận dụng cao
Suy ra P
cos 2 ( x y)
sin 2 ( y x)
20172 cos 2 ( x y) 2017 2 sin 2 ( y x)
cos 2 ( x y) 1
1
1
cos 2 ( x y) sin 2 ( x y)
Vì 2
nên P
2
2017
20172
sin ( x y ) 1
z32
z12
z22
Bài 61: Cho ba số phức z1, z2, z3 thoả mãn điều kiện z1 z2 z3 1 và
C. z12017 z22017 z12017 1
B. z12017 z22017 z12017 3
D. z12017 z22017 z12017 4
Bài 64: Cho số phức z ∈ ℂ ∖ℝ và
1 z z2
là số thực. Khẳng định nào sau đây đúng?.
1 z z2
A. 0 z 2
C. 1 z 3
B. 2 z 4
D. 3 z 5
Bài 65: Cho ba số phức z1, z2, z3 thoả mãn điều kiện z1 z2 z3 0 và z1 z2 z2 z3 z3 z1 0 . Tính giá
trị của biểu thức P
A. 3
B.
1
2
z1 z2 z2 z3 z3 z1
z22