55 bài toán vận dụng (8 - 9 - 10) chủ đề số phức - THI247.com

(1)

Chủ đề 4. SỐ PHỨC

Câu 1: (TRẦN HƯNG ĐẠO – NB) Cho các số phức z z₁, ₂ khác nhau thỏa mãn: z₁ = z₂. Chọn phương án đúng:

A. ¹ ²

1 2

z z 0 z z

+ =

− . B. ¹ ²

1 2

z z z z +

− là số phức với phần thực và phần ảo đều khác 0. C. ¹ ²

1 2

z z z z +

− là số thực. D. ¹ ²

1 2

z z z z +

− là số thuần ảo.

Hướng dẫn giải Chọn D.

Phương pháp tự luận:

Vì z₁ = z₂ và z₁z₂ nên cả hai số phức đều khác ⁰. Đặt ¹ ²

1 2

z z

w z z

= +

− và z₁ = z₂ =a, ta có

2 2

1

2 1 2 1 2 1 2

1 2 1 2 2

1 2

a a

z z z z z z z z

w w

a a

z z z z z z

z z

 +  + + +

= − = − = − = − = −

Từ đó suy ra w là số thuần ảo. Chọn D.

Phương pháp trắc nghiệm:

Số phức z z₁, ₂ khác nhau thỏa mãn z₁ = z₂ nên chọn z₁=1;z₂=i, suy ra ¹ ²

1 2

1 1

z z i

z z i i

+ = + =

− −

là số thuần ảo. Chọn D.

Câu 2: (TRẦN HƯNG ĐẠO – NB) Cho số phức z thỏa mãn điều kiện z− +3 4i 2. Trong mặt phẳng Oxy tập hợp điểm biểu diễn số phức w=2z+ −1 i là hình tròn có diện tích

A. ^S =⁹ . B. ^S=¹². C. ^S=¹⁶. D. ^S=²⁵. Hướng dẫn giải

Chọn C.

2 1 1

2

w i

w= z+ −  =i z − + 1

( )

3 4 2 3 4 2 1 6 8 4 7 9 4 1

2

w i

z− + i   − + − + i   − + − +w i i   − +w i  Giả sử ^w^{= +}^x ^yi

(

^{x y}^, ^

)

^{, khi đó}

( ) (

¹ ^ ^x⁻⁷

) (

²⁺ ^y⁺⁹

)

²^¹⁶

Suy ra tập hợp điểm biểu diễn số phức w là hình tròn tâm ^I

(

^{7; 9}⁻

)

, bán kính r=4.

Vậy diện tích cần tìm là S =.4² =16 .

PHẦN CUỐI: BÀI TOÁN VẬN DỤNG (8.9.10)

(2)

Câu 3: (TRẦN HƯNG ĐẠO – NB) Trong các số phức thỏa mãn điều kiện z+3i = + −z 2 i. Tìm số phức có môđun nhỏ nhất?

A. z= −1 2i. B. 1 2 5 5

z= − + i. C. 1 2 5 5

z= − i. D. z= − +1 2i. Hướng dẫn giải

Chọn C.

Phương pháp tự luận Giả sử ^z^{= +}^x ^{yi x y}

(

^, ^

)

( ) ( ) ( )

²

( ) (

²

) (

²

)

²

3 2 3 2 1 3 2 1

z+ i = + −  +z i x y+ i = x+ + y− i x + y+ = x+ + y− 6y 9 4x 4 2y 1 4x 8y 4 0 x 2y 1 0 x 2y 1

 + = + − +  − − =  − − =  = +

( )

² ²

2 2 2 2 2 1 5

2 1 5 4 1 5

5 5 5

z = x +y = y+ +y = y + y+ = y+  + 

  Suy ra _min ⁵

z = 5 khi 2 1

5 5

y= −  =x

Vậy 1 2

5 5 . z= − i

Phương pháp trắc nghiệm Giả sử ^z^{= +}^x ^yi

(

^{x y}^, ^

)

( ) ( ) ( )

²

( ) (

²

) (

²

)

²

3 2 3 2 1 3 2 1

z+ i = + −  +z i x y+ i = x+ + y− i x + y+ = x+ + y− 6y 9 4x 4 2y 1 4x 8y 4 0 x 2y 1 0

 + = + − +  − − =  − − =

Vậy tập hợp các điểm biểu diễn số phức z thỏa điều kiện z+3i = + −z 2 i là đường thẳng d x: −2y− =1 0.

Phương án A: z= −1 2i có điểm biểu diễn

(

1; 2− 

)

d nên loại A.

Phương án B: 1 2 5 5

z= − + i có điểm biểu diễn ^{1 2}; 5 5 d

− 

 

  nên loại B.

Phương án D: z= − +1 2i có điểm biểu diễn

(

⁻^{1; 2}

)

^^d nên loại B.

Phương án C: 1 2 5 5

z= − i có điểm biểu diễn ¹; ²

5 5 d

 − 

 

 

Câu 4: (LẠNG GIANG SỐ 1) Cho số phức ^z thỏa mãn z− + + =3 z 3 8. Gọi M, m lần lượt giá trị lớn nhất và nhỏ nhất z. Khi đó M+m bằng

A. 4− 7. B. 4+ 7. C. ^7. D. 4+ 5.

Hướng dẫn giải Chọn B.

Gọi z= +x yi với x y;  .

Ta có 8= − + +  − + + =z 3 z 3 z 3 z 3 2z  z 4.

(3)

Do đó M=max z =4.

Mà ^z− + + =  − +³ ^z ³ ⁸ ^x ³ ^yi + + +^x ³ ^yi = ⁸

(

^x−³

)

²+^y² +

(

^x+³

)

²+^y² =⁸. Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki, ta có

( )

² ²

( )

² ²

(

² ²

) ( )

² ²

( )

² ²

8 1.= x−3 +y +1. x+3 +y  1 +1  x−3 +y + +x 3 +y 

(

² ²

) (

² ²

)

8 2 2x 2y 18 2 2x 2y 18 64

  + +  + + 

2 2 2 2

7 7 7

x y x y z

 +   +    . Do đó M=min z = 7.

Vậy M+ = +m 4 7.

Câu 5: (CHUYÊN PHAN BỘI CHÂU) Cho số phức z thỏa mãn z− −2 3i =1. Giá trị lớn nhất của z+ +1 i là

A. 13 2+ . B.4. C.⁶. D. 13 1+ .

Hướng dẫn giải Chọn D

Gọi z= +x yi ta có z− − = + − − = − +^{2 3}i x yi ^{2 3}i x ²

(

y−³

)

i.

Theo giả thiết

(

^x⁻²

) (

²⁺ ^y⁻³

)

² ⁼¹ nên điểm M biểu diễn cho số phức z nằm trên đường tròn tâm ^I

( )

^2;3 ^{bán kính}^R⁼¹^.

Ta có z+ + = − + + = + + −¹ i x yi ¹ i x ¹

(

¹ y i

)

=

(

x+¹

) (

²+ y−¹

)

² . Gọi ^{M x y}

( )

^; ^và^H

(

⁻^1;1

)

^thì^HM ⁼

(

^x⁺¹

) (

²⁺ ^y⁻¹

)

² ^.

Do M chạy trên đường tròn, H cố định nên MH lớn nhất khi M là giao của HI với đường tròn.

Phương trình 2 3

: 3 2

 = +

 = +



x t

HI y t, giao của HI và đường tròn ứng với t thỏa mãn:

2 2 1

9 4 1

+ =  =  13

t t t nên 3 2 3 2

2 ;3 , 2 ;3

13 13 13 13

 + +   − − 

   

   

M M .

Tính độ dài MH ta lấy kết quả HM= 13 1+ .

Câu 6: (THTT – 477) Cho z z₁, , ₂ z₃ là các số phức thỏa mãn z₁+ + =z₂ z₃ 0 và z₁ = z₂ = z₃ =1.

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 .

Hướng dẫn giải

M1 I

H

M2

(4)

Chọn D.

Cách 1: Ta có: z₁+ + =  + = −z₂ z₃ 0 z₂ z₃ z₁

(

z1+ +z2 z3

)

³ =z1³+ + +z³2 z3³ 3

(

z z1 2+z z1 3

)(

z1+ +z2 z3

)

+3z z2 3

(

z2+z3

)

3 3 3

1 2 3 3 1 2 3

=z + + −z z z z z  + +z₁³ z₂³ z₃³=3z z z_{1 2 3}.

3 3 3

1 2 3 3 1 2 3 3 1 2 3 3

 z + +z z = z z z = z z z =

Mặt khác z₁ = z₂ = z₃ =1 nên z₁³+ z₂³+ z₃³ =3. Vậy phương án D sai.

Cách 2: thay thử z₁= = =z₂ z₃ 1vào các đáp án, thấy đáp án D bị sai

Câu 7: (THTT – 477) Cho z z z₁, ₂, ₃ là các số phức thỏa z₁ = z₂ = z₃ =1. Khẳng định nào dưới đây là đúng?

A. z₁+ +z₂ z₃ = z z_{1 2}+z z_{2 3}+z z_{3 1}. B. z₁+ +z₂ z₃  z z_{1 2}+z z_{2 3}+z z_{3 1}. C. z₁+ +z₂ z₃  z z_{1 2}+z z_{2 3}+z z_{3 1}. D. z₁+ +z₂ z₃  z z_{1 2}+z z_{2 3}+z z_{3 1}.

Hướng dẫn giải Chọn A.

Cách 1: Kí hiệu ^Re: là phần thực của số phức.

Ta có z₁+ +z₂ z₃² = z1²+ z2²+ z3 ²+2 Re

(

z z1 2+z z2 3+z z3 1

)

= +3 2 Re

(

z z_{1 2}+z z_{2 3}+z z_{3 1}

)

(1).

2

1 2 2 3 3 1

z z +z z +z z = z z1 2²+ z z2 3²+ z z3 1²+2 Re

(

z z z z1 2 2 3+z z z z2 3 3 1+z z z z3 1 1 2

)

( )

2 2 2 2 2 2 2 2 2

1 . 2 2 . 3 3 . 1 2 Re 1 2 3 2 3 1 3 1 2

z z z z z z z z z z z z z z z

= + + + + +

(

_{1 3} _{2 1} _{3 2}

) (

_{1 2} _{3 3} _{3 1}

)

3 2Re z z z z z z 3 2Re z z z z z z

= + + + == + + + (2).

Từ

( )

1 và

( )

2 suy ra z₁+ +z₂ z₃ = z z_{1 2}+z z_{2 3}+z z_{3 1} . Các h khác: B hoặc C đúng suy ra D đúngLoại B, C.

Chọn z₁= =  A đúng và D sai z₂ z₃

Cách 2: thay thử z₁= = =z₂ z₃ 1vào các đáp án, thấy đáp án D bị sai

Câu 8: (THTT – 477) Cho ^{P z}

( )

là một đa thức với hệ số thực.Nếu số phức ^z thỏa mãn

( )

⁰

P z = thì

A. ^{P z}

( )

⁼^0. ^B.^P ¹ ^0.

  =z

   C. P ¹ 0.

  =z

   D. ^{P z}

( )

⁼^0.

Hướng dẫn giải Chọn D.

Giả sử ^{P z}

( )

^{có dạng}P z

( )

= +a0 a z a z1 + 2 ²+ +... a z_n ⁿ

(

a a a0; 1; 2;...;a_n ;a_n 0

) ( )

0 0 1 2 ² ... _n ⁿ 0 0 1 2 ² ... _n ⁿ 0

P z = a +a z+a z + +a z = a +a z+a z + +a z =

( )

2

0 1 2 ... _n ⁿ 0 0

a a z a z a z P z

 + + + + =  =

(5)

Câu 9: (BIÊN HÒA – HÀ NAM) Cho số phức z thỏa mãn z 1. Đặt 2 2 A z i

iz

= −

+ . Mệnh đề nào sau đây đúng?

A. A1. B. A1. C. A1. D. A1.

Hướng dẫn giải Chọn A.

Đặt Có ^a^{= +}^{a bi a b}^,

(

^, ^

)

^^a²⁺^b²^¹^(do ^z ^¹⁾

( ) ( )

( )

+ − + +

= − = =

+ − + − +

2 2

2 2 1 4 2 1

2

2 2 2

a b i a b

A z i

iz b ai b a

Ta chứng minh

( )

+ +

− + 

2 2

4 2 1

1 2

a b

b a .

Thật vậy ta có

( )

(

⁺

)

⁺ ^{ } ⁺

(

⁺

) (

^ ⁻

)

⁺ ^ ⁺ ^

− +

2 2

2 2 2 2

2 2

4 2 1

1 4 2 1 2 1

2

a b

a b b a a b

b a

Dấu “=” xảy ra khi a²+b² =1. Vậy A1.

Câu 10: (CHUYÊN ĐH VINH) Cho số phứcz thỏa mãn ²

z = 2 và điểm A trong hình vẽ bên là điểm biểu diễn của z. Biết rằng trong hình vẽ bên, điểm biểu diễn của số phức 1

w=iz là một trong bốn điểm M, N , P, Q. Khi đó điểm biểu diễn của số phức w là

A. điểm Q. B. điểm M .

C. điểm N . D.điểm P.

Đáp án: D.

Do điểm A là điểm biểu diễn của z nằm trong góc phần tư thứ nhất của mặt phẳng Oxy nên gọi z= +a bi a b( , 0).

Do ²

z = 2 nên ² ² ²

a +b = 2 . Lại có w ¹ ₂ ^b ₂ ₂^a ₂i

iz a b a b

= = − −

+ + nên điểm biểu diễn w nằm trong góc phần tư thứ ba của mặt phẳng Oxy.

1 1

2 2 2

w . z OA

iz i z

= = = = = .

Vậy điểm biểu diễn của số phức w là điểm P.

O

A Q

M

N

P

y

x

(6)

Câu 11: Cho số phức z thỏa mãn z =1. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức 5 1 i . A= + z

A. 5. B. 4. C. 6. D. 8.

Ta có: 5 5 5

1 i 1 i 1 6.

A= + z  + z = + z = Khi z i=  =A 6.

Chọn đáp án C.

Câu 12: Gọi M là điểm biểu diễn số phức ²₂ ³ 2 z z i

 = ⁺z ⁻

+ , trong đó z là số phức thỏa mãn

(

²⁺^{i z i}

)( )

^{+ = − +}³ ^{i z}^{. Gọi} ^N là điểm trong mặt phẳng sao cho

(

^{Ox ON}^,

)

⁼²^^,^{trong đó}

(

^{Ox OM}^,

)

 = là góc lượng giác tạo thành khi quay tia Ox tới vị trí tia OM. Điểm N nằm trong góc phần tư nào?

A. Góc phần tư thứ (I). B. Góc phần tư thứ (II).

C. Góc phần tư thứ (III). D. Góc phần tư thứ (IV).

Ta có:

( )( )

² ³ ¹ ⁵ ¹ ^{5 1}^; ^tan ¹^.

4 4 4 4 5

i z i i z z i w i M^ ^ 

+ + = − +  = −  = +    =

  Lúc đó:

2

2 2

2 tan 5 1 tan 12

sin 2 0; cos 2 0

13 13

1 tan 1 tan

 

= =  = − = 

+ + .

Chọn đáp án A.

Câu 13: Cho số phức z thỏa mãn z =1. Tìm giá trị lớn nhất M_max và giá trị nhỏ nhất M_min của biểu thức M= z² + + +z 1 z³+1 .

A. M_max =5; M_min=1. B. M_max =5; M_min =2.

C. M_max =4; M_min=1. D. M_max =4; M_min =2.

Ta có: M z²+ + +z 1 z³+ =1 5, khi z= 1 M= 5 M_max =5.

Mặt khác:

3 3 3 3 3

1 3 1 1 1 1

1 1,

2 2 2

1

z z z z z

M z

z

− − + − + +

= + +  +  =

− khi

1 1 min 1.

z= − M= M =

Câu 14: Cho số phức z thỏa z  2. Tìm tích của giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức P z i

z

= + .

(7)

A.³.

4 B.1. C.2 . D.².

3 Hướng dẫn giải

Ta có 1 3

1 1 .

| | 2 P i

z z

= +  +  Mặt khác: 1 1

1 1 .

| | 2 i

z z

+  − 

Vậy, giá trị nhỏ nhất của P là¹

2 , xảy ra khi z= −2 ; i giá trị lớn nhất của P bằng ³ 2 xảy ra khi z=2 .i

Câu 15: Gọi z z₁, ₂, z₃, z₄ là các nghiệm của phương trình

1 4

2 1.

z z i

 −  =

 − 

  Tính giá trị biểu thức

(

1² 1

)(

2² 1

)(

²3 1

)(

²4 1

)

P= z + z + z + z + .

A. P=2. B. ¹⁷.

P= 9 C. ¹⁶.

P= 9 D. ¹⁵.

P= 9 Hướng dẫn giải

Ta có phương trình^ ^{f z}

( ) (

⁼ ²^{z i}⁻

) (

⁴⁻ ^z⁻¹

)

⁴ ⁼^0.

Suy ra: ^{f z}

( )

⁼¹⁵

(

^{z z}⁻ ₁

)(

^{z z}⁻ ₂

)(

^{z z}⁻ ₃

)(

^{z z}⁻ ₄

)

^. ^Vì

( )( ) ( ) ( ) ( )

2

1 1 1

1 . 1 .

225 f i f i

z z i z i P −

+ = − +  =

Mà ^{f i}

( )

^{= − −}ⁱ⁴

( )

ⁱ ¹ ⁴ ⁼^5; ^f

( ) ( ) ( )

^{− = −}ⁱ ³ⁱ ⁴^{− +}ⁱ ¹ ⁴ ⁼^85.^{Vậy từ}

( )

¹ ¹⁷^.

P 9

 =

Chọn đáp án B.

Câu 16: Cho số phức z thỏa mãn z− +1 2i =3. Tìm môđun lớn nhất của số phức z−2 .i A. 26 6 17 .+ B. 26 6 17 .− C. 26 8 17 .+ D. 26 4 17 .−

Gọi ^z^{= +}^{x yi}^;

(

^x^ ^;^y^

)

^{ − = +}^z ²ⁱ ^x

(

^y⁻²

)

ⁱ^. ^Ta ^có:

( ) (

²

)

²

1 2 9 1 2 9

z− + i =  x− + y+ = .

Đặt x= +1 3sin ;t y= − +2 3cos ;t t 0; 2.

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

2 2 2

2 1 3 sin 4 3 cos 26 6 sin 4 cos 26 6 17 sin ; .

z i t t t t t  

 − = + + − + = + − = + + 

26 6 17 z 2i 26 6 17 z 2imax 26 6 17 .

 −  −  +  − = +

Câu 17: Cho số phức z thỏa mãn z =1. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức P= + +1 z 3 1−z.

A. 3 15 B. 6 5 C. 20 D. 2 20.

(8)

Gọi ^z^{= +}^{x yi}^;

(

^x^ ^;^y^

)

^{. Ta có:} ^z ^{= }¹ ^x²⁺^y² ^{= }¹ ^y² ^{= −}¹ ^x² ^{  −}^x _ ^{1;1 .}^_

Ta có: ^P^{= + +}¹ ^z ^{3 1}^{− =}^z

(

¹⁺^x

)

²⁺^y² ⁺^{3 1}

(

⁻^x

)

²⁺^y² ⁼ ^{2 1}

(

⁺^x

)

⁺^{3 2 1}

(

⁻^x

)

^.

Xét hàm số ^{f x}

( )

⁼ ^{2 1}

(

⁺^x

)

⁺^{3 2 1}

(

⁻^x

)

^; ^x^{ −}_ ^{1;1 .}^_ Hàm số liên tục trên − 1;1 và với

(

^1;1

)

x − ta có:

( )

(

¹

) (

³

)

⁰ ⁴

(

^{1;1 .}

)

2 1 2 1 5

f x x

x x

 = − =  = −  −

+ −

Ta có:

( ) ( )

max

1 2; 1 6; 4 2 20 2 20.

f f f 5 P

= − = − =  =

 

Chọn đáp án D.

Câu 18: Cho số phức z thỏa mãn z =1. Gọi M và mlần 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 m. .

A. 13 3

4 . B. ³⁹.

4 C. 3 3. D. ¹³.

Gọi ^z^{= +}^{x yi}^;

(

^x^ ^;^y^

)

^{. Ta có:} ^z ^{= }¹ ^{z z}^. ⁼¹

Đặt t= +z 1, ta có 0= −  +  + =  z 1 z 1 z 1 2 t 0; 2 .

Ta có ²

(

¹

)(

¹

)

¹ ^. ^{2 2} ² ²^.

2 t = +z +z = +z z z z+ + = + x =x t −

Suy ra ^z²^{− + =}^z ¹ ^z²^{− +}^{z z z}^. ⁼ ^{z z}^{− + =}¹ ^z

(

²^x⁻¹

)

² ⁼ ²^x^{− =}¹ ^t²⁻³^.

Xét hàm số ^{f t}

( )

^{= +}^t ^t² ⁻^{3 ,}^t^{ }_^{0; 2 .}^_ Bằng cách dùng đạo hàm, suy ra

( )

¹³

( )

^{13 3}

max ; min 3 . .

4 4

f t = f t = M n=

Câu 19: Gọi điểm A B, lần lượt biểu diễn các số phức z và ¹ ^;

(

⁰

)

2

z = +iz z trên mặt phẳng tọa độ (A B C, , và A B C, ,  đều không thẳng hàng). Với O là gốc tọa độ, khẳng định nào sau đây đúng?

A. Tam giác OAB đều.

B. Tam giác OAB vuông cân tại O. C. Tam giác OAB vuông cân tại B. D. Tam giác OAB vuông cân tại A.

(9)

Ta có: 1 1 2

; . . .

2 2 2

i i

OA= z OB = z = + z = + z = z

Ta có: 1 1 2

. .

2 2 2

i i

BA OA OB= − BA= −z z = −z + z = − z = z

Suy ra: OA² =OB²+AB² và AB OB= OAB là tam giác vuông cân tại B.

Câu 20: Cho số phức z thỏa mãn điều kiện z²+ =4 2 z. Khẳng định nào sau đây là đúng?

A. 3 1 3 1

6−  z  6+ . B. 5 1−  z 5 1.+

C. 6 1−  z 6 1.+ D. 2 1 2 1

3−  z 3+ . Hướng dẫn giải

Áp dụng bất đẳng thức u+  +v u v , ta được

2 2

2z + − =4 z2 + + − 4 4 z  z −2 z −  4 0 z  5 1.+

2 2 2 2

2 z + z = z + + −4 z  4 z +2z −  4 0 z  5 1.−

Vậy, z nhỏ nhất là 5 1, − khi z= − +i i 5 và z lớn nhất là 5 1, + khi z i i= + 5.

Câu 21: Cho số phức z thỏa mãn z− +1 2i =2. Tìm môđun lớn nhất của số phức .z

A. 9 4 5 .+ B. 11 4 5+ C. 6 4 5+ D. 5 6 5+

Gọi ^z^{= +}^{x yi}^;

(

^x^ ^;^y^

)

^{. Ta có:} ^z^{− +}^{1 2}ⁱ ^{= }²

(

^x⁻¹

) (

²⁺ ^y⁺²

)

² ⁼^4.

Đặt x= +1 2 sin ;t y= − +2 2 cos ;t t0; 2.

Lúc đó:

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

2 2 2 2 2

1 2 sin 2 2 cos 9 4 sin 8 cos 9 4 8 sin ;

z = + t + − + t = + t− t = + + t+ 

( )

2 9 4 5 sin 9 4 5 ; 9 4 5

z t  z ^ ^

 = + +   − + + 

max 9 4 5

z = + đạt được khi 5 2 5 10 4 5

5 5 .

z + − + i

= +

Câu 22: Cho A B C D, , , là bốn điểm trong mặt phẳng tọa độ theo thứ tự biểu diễn các số phức 1 2 ; 1+ i + 3+i; 1+ 3−i; 1 2− i. Biết ABCD là tứ giác nội tiếp tâm I. Tâm I biểu diễn số phức nào sau đây?

(10)

A.z= 3. B.z= −1 3 .i C.z=1. D.z= −1.

Ta có AB biểu diễn số phức 3−i; DB biểu diễn số phức 3 3i+ . Mặt khác

3 3 3

3

i i

i + =

− nên AB DB. =0. Tương tự (hay vì lí do đối xứng qua Ox), DC AC. =0. Từ đó suy ra AD là một đường kính của đường tròn đi qua A B C D, , , . Vậy

( )

^{1; 0} ^1.

I  =z

Câu 23: Trên mặt phẳng tọa độ Oxy, lấy điểm M là điểm biểu diễn số phức z=

(

2+i

) (

² 4−i

)

và gọi  là góc tạo bởi chiều dương trục hoành và vectơ OM. Tính cos 2 . A. ⁴²⁵.

− 87 B. ⁴⁷⁵.

87 C. ⁴⁷⁵.

− 87 D. ⁴²⁵. 87 Hướng dẫn giải

Ta có:

(

²

) (

² ⁴

)

^{16 13}

(

^16;13

)

^tan ¹³^.

z= +i − =i + iM  =16 Ta có:

2 2

1 tan 425

cos 2 .

87 1 tan

 



= + =

−

Câu 24: Cho z₁, z₂ là hai số phức liên hợp của nhau và thỏa mãn ¹₂

2

z

z  và z₁−z₂ =2 3.

Tính môđun của số phức z₁.

A. z₁ = 5. B. z₁ =3. C. z₁ =2. D. ₁ 5

2 . z = Hướng dẫn giải

Gọi z1 = + a bi z2 = −a bi;

(

a ; b

)

. Không mất tính tổng quát ta gọi b0.

Do z₁−z₂ =2 3 2bi =2 3 =b 3.

Do z₁, z₂ là hai số phức liên hợp của nhau nên z z₁. ₂ , mà

( )

3

1 1 3

2 2 1

2 1 2

z z . z z z z

=   

Ta có: 1³

( )

³

(

³ ²

) (

² ³

)

² ³ 2 2 ²

3 3 3 0 0 1.

3

z a bi a ab a b b i a b b b a

a b

= + = − + −   − =  = =  =

Vậy z₁ = a²+b² =2.

(11)

Câu 25: Cho số phức ^{2 6} , 3

i m

z i

 + 

=  −  m nguyên dương. Có bao nhiêu giá trị m1; 50 để z là số thuần ảo?

A.24. B.26. C.25. D.50.

Ta có: ^{2 6} (2 ) 2 .

3

m

m m m

z i i i

i

 + 

= −  = =

z là số thuần ảo khi và chỉ khi m=2k+1,k (do z0;  m ^*).

Vậy có 25 giá trị m thỏa yêu cầu đề bài.

Câu 26: Nếu z =1 thì

2 1

z z

−

A. lấy mọi giá trị phức. B. là số thuần ảo.

C. bằng 0. D. lấy mọi giá trị thực.

Hướng dẫn giải Ta có:

2

1 1

.

z z z

z z z z z

z z z z z

− = − = − = − = − là số thuần ảo.

Câu 27: Cho số phức z thỏa mãn

( )

¹⁻^{i z}^{− −}^{6 2}ⁱ ⁼ ¹⁰. Tìm môđun lớn nhất của số phức .z

A. 4 5 B. 3 5. C. 3. D. 3+ 5

Hướng dẫn giải Gọi ^z^{= +}^{x yi}^;

(

^x^ ^;^y^

)

^.

Ta có:

( )

¹ ^{6 2} ¹⁰

( )

¹ ^. ^{6 2} ¹⁰ ^{2 4} ⁵

(

²

) (

² ⁴

)

² ^5.

1

i z i i z i z i x y

i

− − − =  − +− − =  − − =  − + − =

−

Đặt x= +2 5 sin ;t y= +4 5 cos ;t t 0; 2. Lúc đó:

( ) (

²

)

²

( ) ( ) ( )

² ²

( ) ( )

2 2 5 sin 4 5 cos 25 4 5 sin 8 5 cos 25 4 5 8 5 sin ;

z = + t + + t = + t+ t = + + t+ 

( )

2 25 20sin 5; 3 5

z t  z ^ ^

 = + +   

max 3 5

z = đạt được khi z= +3 6 .i

(12)

Câu 28: Gọi ^z^{= +}^{x yi x y}^,

(

^

)

là số phức thỏa mãn hai điều kiện z−2²+ +z 2² =26 và

3 3

2 2

z− − i đạt giá trị lớn nhất. Tính tích xy.

A. ⁹.

xy=4 B. ¹³.

xy= 2 C. ¹⁶.

xy= 9 D. ⁹.

xy=2 Hướng dẫn giải

Đặt ^z^{= +}^{x iy x y}

(

^, ^

)

^. Thay vào điều kiện thứ nhất, ta được x² +y² =36.

Đặt x=3 cos , t y=3 sin .t Thay vào điều kiện thứ hai, ta có

3 3

18 18sin 6.

2 2 4

P= −z − i = − t+

 

Dấu bằng xảy ra khi 3 3 2 3 2

sin 1 .

4 4 2 2

t  t  z i

 + = −  = −  = − −

 

 

Câu 29: Có bao nhiêu số phức z thỏa 1 z 1 i z

+ =

− và 1?

2 z i

z

− = +

A.1. B.2. C.3. D.4.

Ta có :

1 1 3

1 2 3 3 .

4 2 3 3 2 2

1 2 2 2

zi z z i z x y x

z i

x y

z i z i z

z y

 + = 

 −  + = −  = −  = −

     = − +

 −  − = +  + = − 

 =   =

 + 



Câu 30: Gọi điểm A B, lần lượt biểu diễn các số phức z₁; z2;

(

z z1. 2 0

)

trên mặt phẳng tọa độ (A B C, , và A B C, ,  đều không thẳng hàng) và z₁²+z²₂ =z z₁. ₂. Với O là gốc tọa độ, khẳng định nào sau đây đúng?

A. Tam giác OAB đều.

B. Tam giác OAB vuông cân tại O. C. Tam giác OAB vuông cân tại B. D. Diện tích tam giác OAB không đổi.

Ta có: z1²+z2² =z z1. 2 z1² =z z1

(

2−z1

)

; z1² = z1 .z2−z1 . Do

2 2

1 2 1

1

0 z ;

z z z

  − = z (1)

Mặt khác: ₁² ₂

(

₁ ₂

)

₁² ₂ ₁ ₂ ₁ ₂ ¹²

2

. z

z z z z z z z z z z

= −  = −  − = z (do z₂ 0) (2)

(13)

Từ (1) và (2) suy ra:

2 2

2 1

1 2

z z

z = z  = . Vậy ta có:

1 2 2 1

z = z = z −z OA OB= =AB.

Câu 31: Trong các số phức thỏa mãn điều kiện z− −2 4i = −z 2i . Tìm môđun nhỏ nhất của số phức z+2 .i

A. 5 B. 3 5. C. 3 2 D. 3+ 2

Gọi ^z^{= +}^{x yi}^;

(

^x^ ^;^y^

)

^.

Ta có: ^z^{− −}^{2 4}ⁱ ^{= −}^z ²ⁱ ^

(

^x⁻²

) (

²⁺ ^y⁻⁴

)

² ⁼ ^x² ⁺

(

^y⁻²

)

²  + − =  = −^{x y} ^{4 0} ^y ⁴ ^x^. Ta có: ^z⁺²ⁱ² ⁼^x²⁺

(

^y⁺²

)

² ⁼^x² ⁺

(

⁶⁻^x

)

² ⁼²^x²⁻¹²^x⁺³⁶⁼²

(

^x⁻³

)

²⁺^{18 18}^

2 min 18 3 2 z i

 + = = khi z= +3 i.

Câu 32: Tìm điều kiện cần và đủ về các số thực m n, để phương trình z⁴+mz²+ =n 0không có nghiệm thực.

A. m²−4n0. B. m²−4n0 hoặc

2 4 0

0 0

m n

 − 

 

 



.

C.

2 4 0

0 .

0

m n

 − 

 

 



D. m² −4n0 hoặc

2 4 0

0 0

m n

 − 

 

 



.

Phương trình z⁴+mz²+ =n 0 không có nghiệm thực trong các trường hợp:

TH 1: Phương trình vô nghiệm, tức là m²−4n0.

TH 2: Phương trình ^t⁴⁺^mt²^{+ =}ⁿ ^0;

(

^t⁼^z²

)

có hai nghiệm âm

0 2 4 0

0 0 .

0 0

m n

S m

P n

   − 

 

   

   

 

Câu 33: Nếu ^z ⁼^a^;

(

^a^⁰

)

^thì^z² ^a

z

−

A. lấy mọi giá trị phức. B. là số thuần ảo.

C. bằng 0. D. lấy mọi giá trị thực.

(14)

Ta có:

2 2 2 2

. 2

z a a a z a z

z z z z z

z z z z z

− = − = − = − = − là số thuần ảo.

Câu 34: Cho số phức z thỏa mãn z− +1 2i =3. Tìm môđun nhỏ nhất của số phức z− +1 i.

A. 4. B. 2 2. C. 2. D. 2.

Gọi ^z^{= +}^{x yi}^;

(

^x^ ^;^y^

)

^{ − + =}^z ¹ ⁱ

(

^x^{− +}¹

) (

^y⁺¹

)

ⁱ^. ^Ta ^có:

( ) (

²

)

²

1 2 9 1 2 9

z− + i =  x− + y+ = .

Đặt x= +1 3sin ;t y= − +2 3cos ;t t 0; 2.

( ) ( )

2 2 2

1 3 sin 1 3 cos 10 6 cos 2 2 4 1 min 2

z i t t t z i z i

 − + = + − + = −   −   − + = , khi 1 .

z= +i

Câu 35: Gọi M là điểm biểu diễn số phức ²^{z z}₂ ¹ ⁱ z i

 = ^{+ + −}

+ , trong đó z là số phức thỏa mãn

( )( )

¹⁻^{i z i}^{− = − +}² ^{i z}^{. Gọi} ^N là điểm trong mặt phẳng sao cho

(

^{Ox ON}^,

)

⁼²^^, ^{trong đó}

(

^{Ox OM}^,

)

 = là góc lượng giác tạo thành khi quay tia Ox tới vị trí tia OM. Điểm N nằm trong góc phần tư nào?

A. Góc phần tư thứ (I). B. Góc phần tư thứ (II).

C. Góc phần tư thứ (III). D. Góc phần tư thứ (IV).

Ta có:

( )( )

¹ ² ³ ⁷ ¹⁹ ⁷ ^; ¹⁹ ^tan ¹⁹^.

82 82 82 82 7

i z i i z z i w i M^ ^ 

− − = − +  =  = − −  − −  =

 

Lúc đó:

2

2 2

2 tan 133 1 tan 156

sin 2 0; cos 2 0

205 205

1 tan 1 tan

 

= =  = − = − 

+ + .

Câu 36: Biết số phức z thỏa mãn đồng thời hai điều kiện z− −3 4i = 5 và biểu thức

2 2

2

M= +z − −z i đạt giá trị lớn nhất. Tính môđun của số phức z i+ .

A. z i+ =2 41 B. z i+ =3 5.

C. z i+ =5 2 D. z i+ = 41.

(15)

Gọi ^z^{= +}^{x yi}^;

(

^x^ ^;^y^

)

. Ta có: ^z^{− −}^{3 4}ⁱ ⁼ ⁵^

( ) (

^C ^: ^x⁻³

) (

²⁺ ^y⁻⁴

)

² ⁼⁵^{: tâm}

( )

^{3; 4}

I và R= 5.

Mặt khác:

( ) ( ) ( )

2 2 2 2 2 2

2 2 1 4 2 3 : 4 2 3 0.

M= +z − −z i = x+ +y − x + y− = x+ y+ d x+ y+ −M= Do số phức z thỏa mãn đồng thời hai điều kiện nên d và

( )

^C có điểm chung

( )

^; ²³ ⁵ ²³ ¹⁰ ¹³ ³³

2 5

d I d R −M M M

     −    

( ) (

²

)

²

max

4 2 30 0 5

33 5 4 41.

3 4 5 5

x y x

M z i i z i

x y y

 + − =  =

 =  − + − =  = −  + = −  + =

Câu 37: Các điểm A B C, , và A B C, ,  lần lượt biểu diễn các số phức _{z z}₁_, ₂_, _z₃ và _{z z}₁ _, ₂_, _z₃ trên mặt phẳng tọa độ (A B C, , và A B C, ,  đều không thẳng hàng). Biết

1 2 3 1 2 3

z +z +z = +z z+z, khẳng định nào sau đây đúng?

A. Hai tam giác ABC và A B C   bằng nhau.

B. Hai tam giác ABC và A B C   có cùng trực tâm.

C. Hai tam giác ABC và A B C   có cùng trọng tâm.

D. Hai tam giác ABC và A B C   có cùng tâm đường tròn ngoại tiếp.

Gọi ^z¹^{= +}^x¹ ^{y i z}¹^; ² ⁼^x²⁺^{y i z}² ^; ³⁼^x³⁺^{y i}³ ^;

(

^x^k^^; ^y^k^^ ^; ^k⁼^{1; 3}

)

^.

Khi đó: ^{A x y}

(

₁^; ₁

) (

^; ^{B x y}₂^; ₂

) (

^; ^{C x y}₃^; ₃

)

^, ^gọi ^G ^là ^trọng ^tâm

1 2 3; 1 2 3 .

3 3

x x x y y y

ABC G + + + + 

   

 

Tương tự, gọi ^z¹^^{= +}^x¹^ ^{y i z}¹^ ^; ²^ ⁼^x²^⁺^{y i z}²^ ^; ³^ ⁼^x^³⁺^{y i}³^ ^;

(

^x^^k^; ^y^k^^ ^; ^k⁼^{1; 3}

)

^.

Khi đó: A x y  

(

1; 1

) (

; B x y  2; 2

) (

; C x y  3; 3

)

,

gọi G là trọng tâm ¹ ² ³ ; ¹ ² ³ .

3 3

x x x y y y

A B C   G  +  +  +  +  

   

 

Do ^z₁^{+ +}^z₂ ^z₃ ^{= + +}^z₁^ ^z₂^ ^z₃^ ^

(

^x₁⁺^x₂⁺^x₃

) (

⁺ ^y₁⁺^y₂⁺^{y i}₃

) (

⁼ ^x₁^⁺^x₂^⁺^x₃^

) (

⁺ ^y₁^⁺^y₂^⁺^{y i}₃^

)

1 2 3 1 2 3

x x x x x x . y y y y y y G G

  

 + + = + +

 + + = +  +    

Câu 38: Trên mặt phẳng tọa độ Oxy, lấy điểm M là điểm biểu diễn số phức ^z⁼

(

^{2 3}⁻ ⁱ

)( )

¹⁺ⁱ

và gọi  là góc tạo bởi chiều dương trục hoành và vectơ OM. Tính sin 2 .

(16)

A. ⁵ .

−12 B. ⁵ .

12 C. ¹².

5 D. ¹².

− 5 Hướng dẫn giải

Ta có:

(

^{2 3}

)( )

¹ ⁵

(

^{5; 1}

)

^tan ¹^.

z= − i + = − i i M −   = −5

Ta có: 2 tan₂ 5

sin 2 .

12 1 tan

 

=  = −

−

Câu 39: Cho số phức ^z⁼¹⁻^{m m}^{− +}^{m i}

(

⁻²ⁱ

)

^,^m^ . Tìm môđun lớn nhất của .z

A. 1. B. 0. C.¹

2. D.2.

Ta có:

( )

² ² ²¹ ¹ ^max ¹ ^; ^0.

1 2 1 1 1

m i m i

z z z z i m

m m i m m m

= − + = +  =   =  = =

− − + + +

Câu 40: Cho số phức z có ^z ⁼^m^;

(

^m^⁰

)

^{. Với}z m ; tìm phần thực của số phức ¹ . m z−

A. .m B. ¹ .

m C. ¹ .

4m D. ¹ .

2m Hướng dẫn giải

Gọi ^Re

( )

^z là phần thực của số phức .z Ta xét:

( )( )

²

1 1 1 1 2

.

m z m z m z z

m z m z m z m z m z m z m z z mz mz

  − + − − −

+ = + = =

−  −  − − − − + − −

( )

2

2 2 1 1 1

Re .

2 2

2

m z z m z z

m m z m

m m z z m mz mz

− − − −  

= − − = − − =   − =

Câu 41: Cho số phức z z₁, ₂ thỏa mãn z₁ 3, z₂ 2 được biểu diễn trong mặt phẳng phức lần lượt là các điểm M N, . Biết ,

OM ON 6, tính giá trị của biểu thức ¹ ²

1 2

z z z z .

A. 13 B. 1 C. 7 3

2 D. 1

(17)

Dựng hình bình hành OMPN trong mặt phẳng phức, khi đó biểu diễn của :

1 2

z z OP

z z MN

2 2 0

1 2 1 2 1 2

2 2 0

1 2 1 2 1 2

2 cos 150 1

2 cos 30 1

z z z z z z

1 2

1 2 1 2

z z 1 z z

z z z z . Chọn

B.

Câu 42: ( CHUYÊN QUANG TRUNG LẦN 3)Cho thỏa mãn z thỏa mãn

(

² ^{i z}

)

¹⁰ ^{1 2}ⁱ

+ = z + − . Biết tập hợp các điểm biểu diễn cho số phức ^w^{= −}

(

^{3 4}^{i z}

)

^{− +}^{1 2}ⁱ^{là đường}

tròn I , bán kính R. Khi đó.

A. ^I

(

^{− −}^{1; 2}

)

^,^R⁼ ⁵^. ^B.^I

( )

^{1; 2 ,}^R⁼ ⁵^. ^C.^I

(

⁻^{1; 2 ,}

)

^R⁼^5. ^D.^I

(

^{1; 2 ,}⁻

)

^R⁼^5.

Hướng dẫn giải ChọnC.(đã sửa đề bài)

Đặt ^z= +^a ^bi và z = c 0, với a b c; ;  .

Lại có

(

^{3 4}

)

^{1 2} ^{1 2}

3 4

w i

w i z i z

i

= − − +  = + −

− . Gọi w= +x yivới x y;  .

Khi đó 1 2 1 2

1 2 5

3 4 3 4

w i

z c c c x yi i c

i i

+ − + −

=  =  =  + + − =

− −

(

^x ¹

) (

² ^y ²

)

² ⁵^c

(

^x ¹

) (

² ^y ²

)

² ²⁵^c²

 + + − =  + + − = .

Vậy tập hợp các điểm biểu diễn của số phức w là đường tròn ^I

(

⁻^{1; 2}

)

^.

Khi đó chỉ có đáp án C có khả năng đúng và theo đó R= 5 5c=  =5 c 1. Thử c=1 vào phương trình (1) thì thỏa mãn.