April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 1
CHUYÊN ĐỀ 9: SỐ PHỨC
VẤN ĐỀ 1: SỐ PHỨC
1. Khái niệm số phức
a) Tập số phức
b) Số phức (dạng đại số) :
z a bi
.
a là phần thực, b là phần ảo,
2
1
i
là đơn vị ảo.
c)
z
là số thực
0
b
.
z
là số thuần ảo
0
a
.
Số 0 vừa là số thực, vừa là số ảo.
d) Hai số phức bằng nhau
'
' '
'
a a
a bi a b i
b b
2. Biểu diễn hình học của số phức
Số phức
z a bi
được biểu diễn
bởi điểm
( ; )
M a b
hay bởi
( ; )
u a b
trong mặt phẳng Oxy.
3. Cộng, trừ số phức
' ' ' '
a bi a b i a a b b i
' ' ' '
a bi a b i a a b b i
Số đối của
z a bi
là
z a bi
.
u
biểu diễn
z a bi
,
'
u
biểu diễn
' ' '
z a b i
thì
'
u u
biểu
diễn
'
z z
và
'
u u
biểu diễn
'
z z
.
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 2
4.
Phép nhân hai s
ố
ph
ứ
c
' ' ' ' ' '
a bi a b i aa bb ab a b i
k a bi ka kbi
5. Số phức liên hợp của
z a bi
là
z a bi
Số phức liên hợp ta có một số tính chất sau
a)
z z
;
b)
' '
z z z z
;
c)
' '
zz zz
;
d)
'
'
z z
z
z
;
e)
2 2
zz a b
f)
z
là số thực
z z
,
z
là số ảo
z z
6. Môđun của số phức
z a bi
a)
2 2
.
z a bi a b z z OM
(M là điểm biểu
diễn số phức
z a bi
;
b) 0,z z
,
0 0
z z
;
c)
. ' '
z z z z
;
d)
' '
z
z
z z
;
e)
' ' '
z z z z z z
.
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 3
7.
Chia hai s
ố
ph
ứ
c
a)
2 2
' '
' ' ' ' ' ' '
' ' ( ' ' )
' '
a bi a b i
z a bi
z a b i a b i a b i
aa bb ab a b i
a b
b)
1
2
1
z z
z
;
c)
1
2
' '. '.
'
.
z z z z z
z z
z z z
z
;
d)
'
'
z
z z
z
.
8. Căn bậc hai của số phức
a)
z x yi
là một căn bậc của số phức
a bi
2 2
2
2
x y a
z
xy b
;
b)
0
có đúng một căn bậc hai là
0
z
;
c)
0
có hai căn bậ hai đối nhau;
d) Hai căn bậc hai của
0
a
là
a
;
e) Hai căn bậc hai của
0
a
là
a i
;
9. Phương trình bậc hai
Xét phương trình
2
0
Az Bz C
trong đó A, B, C là các số phức cho
trước,
0
A
.
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 4
2
4
B AC
a)
0
phương trình có hai nghiệm phân biệt
1
1
2
2
B
z
A
B
z
A
trong đó
là một căn bậc hai của
b)
0
phương trình có nghiệm kép.
10. Dạng lượng giác của số phức
a)
cos sin 0
z r i r
là dạng lượng giác của số phức
2 2
cos
sin
r a b
a
z a bi
r
b
r
;
b)
được gọi là một acgumen của z,
;
Ox OM
;
c)
1 cos sin
z z i
.
11. Nhận, chia số phức dưới dạng lượng giác
Cho
cos sin , ' ' cos ' sin '
z r i z r i
:
a)
. ' ' cos ' sin '
z z rr i
;
b)
cos ' sin '
' '
z r
i
z r
.
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 5
12.
Công th
ứ
c Moa
-
vro
cos sin cos sin
n n
r i r n i n
;
cos sin cos sin
n
i n i n
.
13. Căn bậc hai của số phức dưới dạng lượng giác
Số phức
cos sinz r i
có hai căn bậc hai là
cos sin
2 2
r i
và
cos sin cos sin
2 2 2 2
r i r i
Mở rộng:
cos sinz r i
có n căn bậc n khác nhau
2 2
cos sin ; 0,1,2,3 , 1
n
k k
r i k n
n n
Dạng toán 1: Thực hiện cộng trừ, nhân, chia số phức
Bài tập cơ bản
Bài 1: Tìm phần thực và phần ảo của các số phức sau
1.
4 2 3 5
i i i
2.
1
2 2
3
i i
3.
2 5
2 3
3 4
i i
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 6
4.
1 3 1
3 2
3 2 2
i i i
5.
4 1 5 3
3 5 4 5
i i
6.
2 3 3
i i
7.
3 2
1
i i
i i
8.
3
1 2
i
9.
1
1
i
i
10.
m
i m
11.
a i a
a i a
12.
3
1 2 1
i
i i
13.
a i b
i a
14.
2 3
4 5
i
i
Bài 2: Thực hiện các phép tính sau
1.
2 2
1 1
i i
2.
3 3
2 3
i i
3.
3
3 4
i
4.
3
1
3
2
i
5.
2 2
2 2
1 2 1
3 2 2
i i
i i
6.
6
2
i
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 7
7.
3 3
1 2
i i
8.
100
1
i
9.
5
3 3
i
10.
Bài 3: Cho
z x yi
. Tìm phần thực và phần ảo của số phức sau
1.
2
2 4
z z i
2.
1
z i
iz
Bài 4: Phân tích thành nhân tử, với , ,a b c
.
1.
2
1
a
2.
2
2 3
a
3.
4 2
4 9
a b
4.
2 2
3 5
a b
5.
4
16
a
6.
3
27
a
7.
3
8
a
8.
4 2
1
a a
Bài 5: Tìm căn bậc hai của số phức sau
1.
1 4 3
i
2.
4 6 5
i
3.
1 2 6
i
4.
5 12
i
5.
4 5
3 2
i
6.
7 24
i
7.
40 42
i
8.
11 4 3
i
9.
1 2
4 2
i
10.
5 12
i
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 8
11.
8 6
i
12.
33 56
i
Dạng toán 2: Giải phương trình trên tập số phức
Bài tập cơ bản
Bài 6: Giải các phương trình sau (ẩn z)
1.
2
0
z z
2.
2
2
0
z z
3.
2 2 4
z z i
4.
2
0
z z
5.
2 1 8
z z i
6.
4 5 2
i z i
7.
4
z i
z i
8.
2 1 3
1 2
i i
z
i i
9.
2 3 1 12
z z i
10.
2
3 2 3
i z i i
11.
1
2 3 0
2
i z i iz
i
12.
1 1
3 3
2 2
z i i
13.
3 5
2 4
i
i
z
14.
2
3 2 5 0
z i z z
15.
2 2
9 1 0
z z z
16.
3 2
2 3 5 3 3 0
z z z i
Bài 7: Giải các phương trình sau (ẩn x)
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 9
1.
2
3 1 0
x x
2.
2
3 2 2 3 2 0
x x
3.
2
3 4 3 0
x i x i
4.
2
3 . 2 4 0
i x x i
5.
2
3 4 2 0
x x
6.
2
. 2 . 4 0
i x i x
7.
4
3 24 0
x
8.
4
2 16 0
x
Vấn đề 3: Tập hợp điểm
Bài 8: Hãy xác định tập hợp các điểm M trong mặt phẳng phức biểu diễn các số z
thỏa mãn điều kiện sau
1.
3 4
z z
2.
1 2
z z i
3.
2 2
z z i z i
4.
2 1 2 3
iz z
5.
2 2 2 1
i z z
6.
3 1
z
7.
2 3
z i z i
8.
3
1
z i
z i
9.
1 2
z i
10. 2
z i z
11.
1 1
z
12.
1 2
z i
Bài 9: Xác định tập hợp các điểm M trong mặt phẳng phức biểu diễn các số phức z
thỏa mãn mỗi điều kiện sau:
1.
2
z i
là một số thực 2.
2
z i
là số thuần ảo
3.
. 9
z z
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 10
Vấn đề 4: Dạng lượng giác của số phức
Bài 10: Tìm một acgumen của mỗi số phức sau
1.
2 cos sin
3 3
i
2.
cos sin
4 4
i
3.
1 3
i
4.
4 4
i
5.
sin cos
8 8
i
6.
1 3 1
i i
Bài 11: Thực hiện các phép tính sau
1.
0 0 0 0
3 cos20 sin20 cos25 sin 25
i i
2.
5 cos sin .3 cos sin
6 6 4 4
i i
3.
0 0 0 0
3 cos120 sin120 cos45 sin45
i i
4.
0 0 0 0
2 cos18 sin18 cos72 sin72
i i
5.
0 0
0 0
cos85 sin85
cos40 sin40
i
i
6.
0 0
0 0
2 cos45 sin45
3 cos15 sin15
i
i
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 11
7.
2 2
2 cos sin
3 3
2 cos sin
2 2
i
i
8.
2 cos sin
3 3
7 cos sin
2 2
i
i
Bài 12: Viết dạng lượng giác của các số phức sau
1.
1 3
i
2.
1
i
3.
1 3 1
i i
4.
2 3
i i
5.
1 3
1
i
i
6.
1
2 2
i
7.
sin cos
i
8.
2 2
i
9.
1 3
i
10.
3
i
11.
3 0
i
12.
5
tan
8
i
Bài 13: Viết dạng đại số của các số phức sau
1.
0 0
cos45 sin 45
i
2.
2 cos sin
6 6
i
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 12
3.
0 0
3 cos120 sin120
i
4.
6
2
i
5.
3
1 1 2
i
i i
6.
1
i
7.
1
2 1
i
i
8.
60
1 3
i
9.
40
7
1 3
2 2
1
i
i
i
10.
1 3 3
cos sin
4 4
2
i
11.
100
1
cos sin
1 4 4
i
i
i
12.
17
1
3
i
Bài 14: Tính
1.
0 0
cos12 sin12
i
2.
16
1
i
3.
6
3
i
4.
0 0
3 cos30 sin30
i
5.
0 0
cos15 sin15
i
6.
2008 2008
1 1i i
7.
21
5 3 3
1 2 3
i
i
8.
12
1 3
2 2
i
9.
2008
1i
i
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 13
Bài tập tổng hợp
Bài 15: Thực hiện các phép tính sau:
1.
2 3 2 5 4
i i i
2.
6 6
1 3 1 7
3 2
i i
3.
16 8
1 1
1 1
i i
i i
4.
3 7 5 8
2 3 2 3
i i
i i
5.
2 4 5 2 3 4 6
i i i i
6.
2 3 2009
1
i i i i
7.
2000 1999 201 82 47
i i i i i
8.
2
1 , 1
n
i i i n
9.
2 3 2000
. .
i i i i
10.
7 13 94
5 100
i i i i i
Bài 16: Cho các số phức
1 2 3
1 2 , 2 3 , 1
z i z i z i
. Tính
1.
1 2 3
z z z
2.
1 2 2 3 3 1
z z z z z z
3.
1 2 3
z z z
4.
2 2 2
1 2 3
z z z
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 14
5.
3
1 2
2 3 1
z
z z
z z z
6.
2 2
1 2
2 2
2 3
z z
z z
Bài 17: Rút gọn các biểu thức sau
1.
4 3 2
1 2 3 1 3
A z iz i z z i
với
2 3
z i
.
2.
2 3 2
2 2
B z z z z z
với
1
3
2
z i
.
Bài 18: Tìm các số thực x, y sao cho
1.
1 2 1 2 1
i x y i i
2.
3 3
3 3
x y
i
i i
3.
2 2 2 2
1
4 3 3 2 4 3 2
2
i x i xy y x xy y i
4.
2 3 3 1 5 6 2
x y i x y i
5.
3
3 2
1 2 11 4
2 3
x i
y i i
i
6.
3
3 2 1 2 9 14
x i y i i
Bài 19: Tìm các căn bậc hai của các số phức sau:
1.
8 6
i
2.
3 4
i
3.
1
i
4.
7 24
i
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 15
5.
2
1
1
i
i
6.
2
1 3
3
i
i
7.
1 2
2 2
i
8.
1
i
9.
3
1 3
i
i
10.
1 1
2
2
i
11.
2 1 3
i
12.
1 1
1 1
i i
Bài 20: Giải các phương trình sau:
1.
3
125 0
z
2.
4
16 0
z
3.
3
64 0
z i
4.
3
27 0
z i
5.
7 4 3
2 2 0
z iz iz
6.
6 3
1 0
z iz i
Bài 21: Gọi
1 2
;
u u
là hai căn bậc hai của
1
3 4
z i
và
1 2
;
v v
là hai căn bậc
hai của
2
3 4
z i
. Tính
1 2 1 2
u u v v
?
Bài 22: Giải các phương trình sau trên tập số phức
1.
2
5 0
z
2.
2
2 2 0
z z
3.
2
4 10 0
z z
4.
2
5 9 0
z z
5.
2
2 3 1 0
z z
6.
2
3 2 3 0
z z
7.
0
z z z z
8.
2
2 0
z z
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 16
9.
2
2
z z
10.
2 3 2 3
z z i
11.
3
z z
12.
2
2 2 2 3 0
z i z i
Bài 23: Giải các phương trình sau trên tập số phức:
1.
2
4 4
5 6 0
z i z i
z i z i
2.
2
5 3 3 0
z i z z z
3.
2 2
2 6 2 16 0
z z z z
4.
3 2
1 3 3 0
z i z i z i
5.
2
2 2 0
z i z z
6.
2
2 2 1 0
z iz i
7.
2
5 14 2 12 5 0
z i z i
8.
2
80 4099 100 0
z z i
9.
2
3 6 3 13 0
z i z i
10.
2
cos sin cos sin 0
z i z i
Bài 24: Giải các phương trình sau trên tập số phức
1.
2
3 4 5 1 0
x i x i
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 17
2.
2
1 2 0
x i x i
3.
2
3 2 0
x x
4.
2
1 0
x x
5.
3
1 0
x
Bài 25: Giải các phương trình sau biết chúng có một nghiệm thuần ảo:
1.
3 2
2 2 0
z iz iz
2.
3 2
( 3) (4 4 ) 4 4 0
z i z i z i
Bài 26: Tìm tất cả các số phức z thỏa mãn điều kiện
1.
2
z z i
là số thực
2.
2
z z
3.
2 10
z i và
. 25
z z
4.
1
1
z
z i
và
3
1
1
z i
z
5.
2
2
2 . 8
z z z z
và
2
z z
6.
1 5
z
và
17 5 . 2
z z z z
7.
1
z
và
2
2
1
z z
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 18
8.
2 2
z i
. Biết phần ảo nhỏ hơn phần thực 3 đơn vị.
9.
1
z
và
1
z z
z
z
Bài 27: Tìm số phức z thoản mãn điều kiện sau
1.
2
z và
2
z
là số thuần ảo
2.
2 2
z z i
và
2
2
z i
z
là số thuần ảo
3.
1 2 3 4
z i z i
và
2
z i
z i
là số ảo.
4.
5
z
và
7
1
z i
z
là số thực.
Bài 28: Giải các phương trình trùng phương
1.
4 2
8 1 63 16 0
z i z i
2.
4 2
24 1 308 144 0
z i z i
3.
4 2
6 1 5 6 0
z i z i
Bài 29: Tìm tập hợp các điểm trong mặt phẳng phức biểu diễn các số phức thỏa
mãn hệ thức sau:
1.
3
z
z i
2.
2
2
1
z z
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 19
3.
2
z z i
là số thực 4.
3 4
z z i
5.
z i
z i
là số thực
Bài 30: Tìm tập hợp các điểm trong mặt phẳng phức biểu diễn các số phức thỏa
mãn hệ thức sau:
1.
1 3 2
z i z
biết z thỏa mãn
1 2
z
.
2.
1 3 2
z i z
biết rằng z thỏa mãn
1 2
z
3.
1 2 3
z i z biết rằng z thỏa mãn
2
2
3
5
zz
z
4.
1 1
z i z
biết rằng
2 1
z
Bài 31: Tính tổng
2 3 1
1
n
S z z z z
biết rằng
2 2
cos sinz i
n n
.
Bài 32: Viết dưới dạng lượng giác các số phức sau
1.
4 3 2
1
i i i i
2.
1 2
i i
3.
2
1
i
i
4. 1 sin cos ,0
2
i
.
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 20
5. 3 cos sin
6 6
i
6. cot ,
2
i
7.
sin 1 cos ,0
2
i
.
Bài 33: Tìm modun và một acgumen của các số phức sau:
1.
8
6
6 8
2 3 2
1
1
2 3 2
i
i
i
i
2.
4
10 4
1
1
3 2 3 2
i
i i
3.
1 3 1 3
n n
i i
4.
sin cos
8 8
i
5.
cos sin
4 4
i
6.
2 2 3
i
7. 1 sin cos ,0
2
i
8.
1 cos sin
,0
1 cos sin 2
i
i
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 21
9.
4 3
i
Bài 34: Tìm moodun và một acgumen của các số phức sau
1.
8
6
6 8
2 3 2
1
1
2 3 2
i
i
i
i
2.
4
10 4
1
1
3 2 3 2
i
i i
3.
1 3 1 3
n n
i i
Bài 35: Chứng minh các biểu thức sau có giá trị thực:
1.
7 7
2 5 2 5
i i
2.
19 7 20 5
9 7 6
n n
i i
i i
3.
6 6
1 3 1 3
2 2
i i
4.
5 5
1 3 1 3
2 2
i i
5.
6 6
3 1 3
2 2
i i
Bài 36: Trong các số phức z thỏa mãn các điều kiện sau, tìm số phức z có modun
nhỏ nhất.
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 22
1.
1 2
z z i
là số thực
2.
2 3
z i z i
3. 3 2
iz z i
Bài 37: Trong các số phức z thỏa mãn điều kiện sau, tìm số phức z có modun nhỏ
nhất, lớn nhất.
1.
3
2 3
2
z i
2.
2 2 2 2
z i
3.
1
2 1
1
i z
i
4.
1 2 1
z i
5.
2 4 5
z i
Bài 38: Xét các điểm A, B, C trong mặt phẳng phức theo thứ tự biểu diễn các số
phức sau:
4 2 6
; 1 1 2 ;
1 3
i i
i i
i i
1. Chứng minh rằng ABC là ta, giác vuông cân
2. Tìm số phức biểu diễn bởi điểm D sao cho ABCD là hình vuông.
Bài 39: Giải phương trình
2
1
2
7
z
z
z
Bài 40: Chứng minh rằng nếu
1
z
thì
2
1
2
z i
iz
BÀI 3: TUYỂN TẬP SỐ PHỨC THI ĐẠI HỌC
Bài 41: Gọi
1 2
,
z z
là hai nghiệm của phương trình
2
2 10 0
z z
. Tính giá trị
của biểu thức
2 2
1 2
A z z
.
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 23
Bài 42: Tìm số phức z thỏa mãn
2 10
z i và
. 25
z z
Bài 43: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, tìm tập hợp các điểm biểu diễn các số phức z
thỏa mãn điều kiện
3 4 2
z i
Bài 44: Cho số phức z thỏa mãn
2
1 2 8 1 2
i i z i i z
. Xác định
phần thực và phần ảo của z.
Bài 46: Giải phương trình
4 3 7
2
z i
z i
z i
trên tập số phức.
Bài 47: Tìm phần thực và phần ảo của số phức z biết
2
2 1 2
z i i
Bài 48: Cho số phức z thỏa mãn
2
2 1 2
z i i
Bài 49: Trong mặt phẳng Oxy, tìm tập hợp các điểm biểu diễn số phức z thỏa mãn
điều kiện
1
z i i z
Bài 50: Tìm số phức z thỏa mãn
2
z và
2
z
là số thuần ảo.
Bài 51: Cho số phức z thỏa mãn
2
2 3 4 1 3
i z i z i
Xác định phần
thực và phần ảo của số phức z.
Bài 52: Tìm tất cả các số phức z, biết
2
2
z z z
.
Bài 53: Tính mô đun của số phức z biết
2 1 1 1 1 2 2
z i z i i
.
Bài 54: Tìm số phức z biết:
5 3
1 0
i
z
z
.
Bài 55: Tìm phần thực và phần ảo của số phức
3
1 3
1
i
z
i
Bài 56: Tìm số phức z, biết
2 3 1 9
z i z i
April 23, 2014
[SỐ PHỨC]
Nguyễn Ngọc Quang Page 24
Bài 57: Cho số phức z thỏa mãn
5
2
1
z i
i
z
. Tính modun của số phức
2
1
z z
.
Bài 58: Gọi
1 2
,
z z
là hai nghiệm của phương trình
2
2 3 4 0
z iz
. Viết dạng
lượng giác của
1 2
,
z z
.
Bài 59: Cho số phức z thỏa mãn
2 1 2
2 7 8
1
i
i z i
i
. Tìm mô đun của
số phức
1
z i
Bài 60: Giải phương trình
2
3 1 5 0
z i z i
trên tập số phức.
Bài 61: Cho số phức
1 3
z i
. Viết dưới dạng lượng giác của z. Tìm phần thực
và phần ảo của số phức
5
1 .
i z
Bài 62: Cho số phức z thỏa mãn điều kiện
1 2 2
i z i z i
. Tính modun
của
2
2 1
z z
z
.