Tải bản đầy đủ (.pdf) (11 trang)

TÌM MAX MIN CỦA SỐ PHỨC

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.7 MB, 11 trang )

/>
KỸ THUẬT GIẢI NHANH
MAX – MIN SỐ PHỨC

Max

• Bất đẳng thức Bunyakovsky
• Bất đẳng thức Vector

• Phương pháp hình học

Min

4. Cực trị của số phức:
a. Bất đẳng thức thường gặp:
 Bất đẳng thức Bunyakovsky: Cho các số thức a, b, x, y ta luôn
a b

c d


 Bất đẳng thức vector: Cho 2 vector u ( x; y) và v( x '; y ') , ta luôn

có: (ac  bd )2  (a 2  b 2 )(c 2  d 2 ) . Dấu “=” xảy ra

có:
  
u  v  u  v  x 2  y 2  x '2  y '2  ( x  x ') 2  ( y  y ') 2

Dấu “=” xảy ra


x y
 0
x' y'

Facebook: />Fanpage: />

/>
b. Phương pháp mẹo sử dụng sự tiếp xúc:
Dạng 1: Cho số phức z có tập hợp các điểm biểu diễn số phức z là đường
tròn (C) bán kính R. Với mỗi điểm M thuộc đường tròn (C) thì cũng thuộc
đường tròn (C’) tâm gốc tọa độ bán kính OM  a 2  b 2
 Để z lớn nhất thì OM lớn nhất đạt được khi đường tròn(C’)tiếp xúc
trong với đường tròn (C) và OM  OI  R
 Để z nhỏ nhất thì OM nhỏ nhất đạt được khi đường tròn(C’)tiếp xúc
ngoài với đường tròn (C) và OM  OI  R

Dạng 2: Cho số phức z có tập hợp các điểm biểu diễn số phức z là đường
thẳng (d). Với mỗi điểm M thuộc (d) thì cũng thuộc đường tròn (C’)
 Để z nhỏ nhất thì OM nhỏ nhất khi đó OM vuông góc với (d) và
OM  d (O;(d ))

Dạng 3: Cho số phức z có tập hợp các điểm biểu diễn số phức z là elip có
đỉnh thuộc trục lớn A(a;0) và đỉnh thuộc trục nhỏ B(0;b). Với mỗi điểm M
thuộc (E) thì cũng thuộc đường tròn (C’)
Facebook: />Fanpage: />

/>
 Để z lớn nhất thì OM lớn nhất khi đó M trùng với đỉnh thuộc trục lớn
và max z  OM  OA
 Để z nhỏ nhất thì OM nhỏ nhất khi đó M trùng với đỉnh thuộc trục nhỏ

và min z  OM  OB

Dạng 4: Cho số phức z có tập hợp các điểm biểu diễn số phức z là
x2 y 2
Hyperbol (H) 2  2  1có 2 đỉnh thuộc trục thực A '( a;0), A(a;0) thì số
a
b
phức z có module nhỏ nhất nếu điểm biểu diễn số phức z này trùng với các
đỉnh trên, (module lớn nhất không tồn tại).

c. Bài tập minh họa:
Ví dụ 1: (Thi thử THPT Vĩnh Châu – Phú Thọ lần 1 năm 2017)
Trong các số phức z thỏa mãn điều kiện: z  2  4i  z  2i . Tìm số phức z
có module nhỏ nhất?

A. z  1  i

B.  2  2i

C. z  2  2i

D. 3  2i

 Cách Casio:
Trong các số phức ở đáp án, ta sẽ sắp xếp theo thứ tự module tăng dần:
1  i  2  2i  2  2i  3  2i
Tiếp theo, ta sẽ tiến hành thử các đáp án số phức theo thứ tự module tăng
dần, số phức nào thỏa mãn điều kiện z  2  4i  z  2i đầu tiên thì đáp án
đó là đúng.
Facebook: />Fanpage: />


/>
Với đáp án A: Ta xét hiệu: z  2  4i  z  2i , ta vào w2 nhập vào
máy tính như sau:
qcQzp2p4b$pqcQzp2b
→r1p1+b
→Kết quả màn hình trả về: 2 2 , loại đáp án A
Tương tự như vậy, ta tiếp tục kiểm tra với z  2  2i thì kết quả bằng 0.
Vậy số phức z  2  2i thỏa mãn hệ thức
→Đáp án là C

Facebook: />Fanpage: />

/>
 Mẹo giải:
Gọi số phức z có dạng: z  a  bi thỏa mãn: z  2  4i  z  2i

 a  2  (b  4)i  a  (b  2)i
 (a  2) 2  (b  4)2  a 2  (b  2) 2
 a 2  4a  4  b 2  8b  16  a 2  b 2  4b  4

 4a  4b  16  a  b  4  0

Trong các đáp an chỉ có đáp C thỏa mãn a  b  4  0
→Đáp án là C
 Phương pháp tự luận:
Gọi số phức z có dạng: z  a  bi thỏa mãn: z  2  4i  z  2i

 a  2  (b  4)i  a  (b  2)i
 (a  2) 2  (b  4)2  a 2  (b  2) 2

 a 2  4a  4  b 2  8b  16  a 2  b 2  4b  4

 4a  4b  16  a  b  4

Theo bất đẳng thức Bunyakovsky:
2

16  (a  b)2  (12  12 )(a 2  b 2 )  z  a 2  b 2  8
 z 2 2

 a b
 
Dấu “=”xảy ra   1 1  a  b  2  z  2  2i
a  b  4

Facebook: />Fanpage: />

/>
Ví dụ 2: (Thi thử chuyên KHTN lần 2 năm 2017)
Với các số phức z thỏa mãn (1  i) z  1  7i  2 . Tìm giá trị lớn nhất của z

A. max z  4

B. max z  3

C. max z  7

D. max z  6

 Mẹo giải:

Gọi số phức z có dạng: z  a  bi thỏa mãn: (1  i) z  1  7i  2
 ( a  bi )(1  i )  1  7i  2
 a  b  1  ( a  b  7)i  2

 ( a  b  1) 2  ( a  b  7) 2  2

 2a 2  2b 2  50  12a  16b  2
 a 2  b 2  6a  8b  25  1
 (a  3)2  (b  4)2  1

Vậy quỹ tích các điểm biểu diễn số phức z là đường tròn tâm I(3;4) và bán
kính R=1. Ta gọi đây là đường tròn (C)
Với mỗi điểm M biểu diễn số phức z  a  bi thì M cũng thuộc đường tròn
tâm O(0;0) bán kính a 2  b 2 . Ta gọi đây là đường tròn (C’), module của z
cũng là bán kính của đường tròn (C’)
Để bán kính (C’) lớn nhất thì O, I, M thẳng hàng và (C’) tiếp xúc trong với
(C), khi đó: OM  OI  R  5  1  6
→Đáp án là D

Facebook: />Fanpage: />

/>
 Phương pháp tự luận
Gọi số phức z có dạng: z  a  bi thỏa mãn: (1  i) z  1  7i  2
 ( a  bi )(1  i )  1  7i  2
 a  b  1  ( a  b  7)i  2

 ( a  b  1) 2  ( a  b  7) 2  2

 2a 2  2b 2  50  12a  16b  2

 a 2  b 2  6a  8b  25  1
 (a  3)2  (b  4)2  1
2

Ta có: z  a 2  b2  6a  8b  24  6(a  3)  8(b  4)  26
Theo bất đẳng thức Bunyakovsky, ta có:
6(a  3)  8(b  4)  6(a  3)  8(b  4)


6

2

2
2
 82   a  3   b  4    10



2

 z  36  z  6

→Đáp án là D

Facebook: />Fanpage: />

/>
Ví dụ 3: (Thi thử báo Toán học tuổi trẻ lần 5 năm 2017)
Cho số phức z thỏa mãn z  4  z  4  10 , giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ

nhất của z lần lượt là:
A. 10 và 4.

B. 5 và 4

C. 4 và 3

D. 5 và 3

 Mẹo giải:
Gọi số phức z có dạng: z  a  bi thỏa mãn: z  4  z  4  10

 a  4  bi  a  4  bi  10
 (a  4) 2  b 2  (a  4) 2  b 2  10
 (a  4) 2  b 2  10  (a  4)2  b 2
 a 2  8a  16  b 2  100  a 2  8a  16  b 2  20 (a  4)2  b 2
 20 (a  4)2  b 2  100  16a
 5 (a  4) 2  b 2  25  4a
 25(a 2  8a  16  b 2 )  625  200a  16a 2
 9a 2  25b 2  225
a 2 b2

 1
25 9

Vậy quỹ tích điểm biểu diễn số phức z là đường Elip đỉnh thuộc đáy lớn là
A(5;0) , đỉnh thuộc đáy nhỏ là B (0;3)
Với mỗi điểm M biểu diễn số phức z  a  bi thì M cũng thuộc đường tròn
tâm O(0;0) bán kính a 2  b 2 . Ta gọi đây là đường tròn (C’), module của z
cũng là bán kính của đường tròn (C’)

Facebook: />Fanpage: />

/>
Để bán kính (C’) lớn nhất thì M trùng với đỉnh thuộc trục lớn và
M  A(5;0)

 OM  5  max z  5
Để bán kính (C’) nhỏ nhất thì M trùng với đỉnh thuộc trục nhỏ và
M  B (0;3)

 OM  3  min z  3
→Đáp án là D
 Phương pháp tự luận:
Gọi số phức z có dạng: z  a  bi thỏa mãn: z  4  z  4  10

 a  4  bi  a  4  bi  10
 (a  4) 2  b 2  (a  4) 2  b 2  10
 (a  4) 2  b 2  ( a  4) 2  (b)2  10

Theo bất đẳng thức vector, ta có:
10  (a  4)2  b 2  (a  4) 2  (b)2 

2

2

 (a  4)  (a  4)  b  (b)

 10  4a 2  4b 2  10  2 z  z  5


Ta có:  (a  4) 2  b 2  (a  4) 2  b 2  10
Theo bất đẳng thức Bunyakovsky, ta có:





2

2

2

 (12  12 )  a  4   b 2   a  4   b 2 


 100  2(2a 2  2b 2  32)  (2a 2  2b 2  32)  50

100 

2

2

2

(a  4)  b  (a  4)  b

Facebook: />Fanpage: />
2



/>2

 a 2  b2  9  z  9  z  3  3  z  5

Ví dụ 4:
Trong các số phức z thỏa mãn z  2  z  2  2 , tìm số phức z có module
nhỏ nhất?

A. z  1  3i

B. z  1  3i

C. z  1

D. 3  i

 Mẹo giải:
Gọi số phức z có dạng: z  x  yi thỏa mãn: z  2  z  2  2

 x  2  yi  x  2  yi  2
 ( x  2)2  y 2  ( x  2)2  y 2  2
 ( x  2)2  y 2  2  ( x  2)2  y 2
 ( x  2)2  y 2  4  4 ( x  2)2  y 2  ( x  2) 2  y 2
1

 1  2 x  ( x  2) 2  y 2  1  2 x  0  x   
2


y2
 1  4x  4x  x  4x  4  y  x 
1
3
2

2

2

2

y2
Vậy tập hợp các điểm biểu diễn số phức z là Hyperbol ( H ) : x 
 1 có
3
2 đỉnh thuộc trục thực là A '(1;0), A(1;0)
2

Số phức z  x  yi có điểm biểu diễn M ( x; y ) và có module là
OM  x 2  y 2 . Để OM đạt giá trị nhỏ nhất thì M trùng với hai đỉnh của (H)
M  A  M (0;1)  z  1
Facebook: />Fanpage: />

/>
→Đáp án là C

d. Bài tập tự luyện:
Bài 1- Cho các số phức z thỏa mãn 2 z  2  2i  1 . Module z nhỏ nhất có thể
đạt được là bao nhiêu?

1  2 2
1 2 2
A.
B.
C. 2  1
D. 2  1
2
2
Bài 2- Trong các số phức z thỏa mãn z  3i  iz  3  10 . Hai số phức z1 và
z2 có module nhỏ nhất. Hỏi tích z1 z2 là bao nhiêu?
A. 25
B.  25
C.16
D.  16
Bài 3- Trong các số phức z thỏa mãn iz  3  z  2  i . Tính giá trị nhỏ nhất
của z ?
1
1
1
1
A.
B.
C.
D.
2
5
2
5

NẾU THẤY TÀI LIỆU BỔ ÍCH HÃY ỦNG HỘ

CHO MÌNH NHÉ CÁC BẠN!
LIKE FANPAGE, ADD FACEBOOK HOẶC
ĐĂNG KÝ (SUBSCRIBE) KÊNH YOUTUBE.
CÁM ƠN CÁC BẠN NHIỀU!

Facebook: />Fanpage: />


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×