Tải bản đầy đủ (.pdf) (13 trang)

7 thi online bài toán min max của số phức có lời giải chi tiết

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (731.09 KB, 13 trang )

ĐỀ THI ONLINE: TÌM MIN MAX CỦA SỐ PHỨC – CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1 (NB). Xác định số phức z thỏa mãn | z  2  2i | 2 mà | z | đạt giá trị lớn nhất.
A. z  1  i

B. z  3  i

C. z  3  3i

D. z  1  3i

Câu 2 (NB). Cho số phức z có | z | 2 thì số phức w  z  3i có mô đun nhỏ nhất và lớn nhất lần lượt là
A. 2 và 5

B. 1 và 6

C. 2 và 6

D. 1 và 5

Câu 3 (NB). Cho số phức z thoả | z  3  4i | 2 và w  2 z  1  i . Khi đó | w | có giá trị lớn nhất là:
A. 16  74 .

B. 2  130 .

C. 4  74 .

D. 4  130 .

Câu 4 (NB). Cho số phức z thỏa mãn | z 2  i | 1 . Tìm giá trị lớn nhất của | z | .
A. 2


5

B.

C. 2 2

D.

2

Câu 5 (NB). Cho số phức z thỏa mãn | z  3  4i | 1 . Môđun lớn nhất của số phức z là:
A. 7

B. 6

C. 5

D. 4

Câu 6 (NB). Cho số phức z thỏa mãn | z  2  3i | 1 . Tìm giá trị lớn nhất của | z | .
A. 1  13

B. 13

C. 2  13

D. 13  1

Câu 7 (TH). Cho số phức z thỏa mãn | z  2  3i | 1 . Giá trị nhỏ nhất của | z  1  i | là:
A. 13  1


B. 4

C. 6

D. 13  1

Câu 8 (TH). Cho số phức z thỏa mãn | z  1  2i | 4 . Gọi M, m lần lượt là giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của
| z  2  i | . Tính S  M 2  m2 .

A. S  34

B. S  82

C. S  68

D. S  36

Câu 9 (TH). Cho số phức z có điểm biểu diễn nằm trên đường thẳng 3x  4 y  3  0 , z nhỏ nhất bằng.

1
A. .
5

B.

3
.
5


4
C. .
5

2
D. .
5

Câu 10 (TH). Trong các số phức z thỏa mãn | z  2  4i || z  2i | . Tìm số phức z có mô đun nhỏ nhất.
A. z  2  2i

B. z  1  i

C. z  2  2i

D. z  1  i

Câu 11 (TH). Cho z là một số phức thỏa mãn điều kiện | z  1| 2 . Tìm GTLN của biểu thức
T | z  i |  | z  2  i | .

A. max T  8 2.

B. max T  4 .

C. max T  4 2 .

D. max T  8 .

Câu 12 (TH). Cho số phức z thỏa mãn | z  3 |  | z  3 | 10 . Giá trị nhỏ nhất của | z | là:
B. 4


A. 3

1

C. 5

D. 6

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!


Câu 13 (VD). Cho số phức z thỏa mãn điều kiện | z  1|| (1  i) z | . Đặt m | z | , tìm giá trị lớn nhất của m .
A.

2 1

B. 1

C.

2 1

D.

2

Câu 14 (VD). Với các số phức z thỏa mãn | z  3  4i | 1 . Tìm giá trị lớn nhất của | z | .
B. 4


A. 6

C. 5

D. 7

Câu 15 (VD). Cho z1 , z2 thỏa mãn | z1  z2 | 1 và | z1  z2 | 3 . Tính max T | z1 |  | z2 |
A. 8

C. 4

B. 10

D. 10

Câu 16 (VD). Cho số phức z  x  yi thỏa mãn | z  2  4i || z  2i | đồng thời có mô đun nhỏ nhất. Tính

N  x2  y 2
A. N  8

B. N  10

C. N  16

D. N  26

Câu 17 (VDC). Xét các số phức z thỏa mãn | z  1  2i | 5 . Tìm số phức w có mô đun lớn nhất, biết rằng
w  z 1 i
A. w  4  2i


B. w  2  4i

C. w  4  3i

D. w  4  3i

Câu 18 (VDC). Cho số phức z thỏa mãn | z  4 |  | z  4 | 10 . Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của z là:
A. 10 và 4

B. 5 và 4

C. 4 và 3

D. 5 và 3

Câu 19 (VD). Tìm giá trị nhỏ nhất của | z | , biết rằng z thỏa mãn điều kiện
A. 2

1 i

C. 1

B. 0

Câu 20 (VD). Tìm giá trị lớn nhất của | z | , biết rằng z thỏa mãn điều kiện
B. 1

A. 2

| 4  2i z 1| 1 .

D. 3 .

| 2  3i z  1| 1 .
3  2i

C. 2

D. 3

ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM
1C

2D

3D

4D

5B

6A

7A

8C

9B

10C


11B

12B

13A

14A

15D

16A

17A

18D

19B

20C

2

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!


HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
THỰC HIỆN: BAN CHUYÊN MÔN TUYENSINH247.COM
Câu 1.
Phương pháp:
Áp dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối: A  B  A  B  A  B

Cách giải:
Sử dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối ta có:
2 | z  2  2i || z |  | 2  2i || z | 2 2 | z | 3 2

Suy ra max | z | 3 2 .
Kiểm tra các đáp án đã cho chỉ có đáp án C thỏa mãn.
Chọn C
Sai lầm thường gặp:
- Áp dụng sai bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối.
- Tính sai mô đun số phức.
Câu 2.
Phương pháp:
Áp dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối: A  B  A  B  A  B .
Đặc biệt A  B  A  B  A  B
Cách giải:
Sử dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối ta có

| z |  | 3i | | z  3i | | z |  | 3i | | 2  3 || w || 2  3 | 1 | w | 5
Chọn D
Sai lầm thường gặp:
Đánh giá sai w như sau:

| z |  | 3i || z  3i | | z |  | 3i |  2  3 | w || 2  3 | 1 | w | 5
Sau đó học sinh sẽ kết luận min w  1 mà không kiểm tra dấu  có xảy ra hay không.
Câu 3.
Phương pháp:

3

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!



Áp dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối: A  B  A  B  A  B .
Cách giải:
Ta có | z  3  4i | 2 | 2 z  6  8i | 4.
Theo bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối có
4 | 2 z  6  8i || (2 z  1  i)  (7  9i) || 2 z  1  i |  | 7  9i || w |  130
| w |  130  4 | w | 4  130

Chọn D
Sai lầm thường gặp:
- Áp dụng sai bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối.
- Tính sai mô đun số phức.
Câu 4.
Phương pháp:
Áp dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối: A  B  A  B  A  B .
Cách giải:
Theo bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối ta có 1  z 2  i  z 2  i  z  1  z  2  z  z  2
2

2

Chọn D
Sai lầm thường gặp:
- Áp dụng sai bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối.
- Tính sai mô đun số phức.
Câu 5.
Phương pháp:
Áp dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối: A  B  A  B  A  B .
Cách giải:

Theo bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối ta có
1 | z  3  4i || z |  | 3  4i || z | 5 | z | 6

Chọn B
Sai lầm thường gặp:
- Áp dụng sai bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối.

4

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!


- Tính sai mô đun số phức.
Câu 6.
Phương pháp:
Áp dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối: A  B  A  B  A  B .
Cách giải:
Theo bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối ta có
| z || ( z  2  3i)  (2  3i) || z  2  3i |  | 2  3i | 1  13

Chọn A
Sai lầm thường gặp:
- Áp dụng sai bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối.
- Tính sai mô đun số phức.
Câu 7.
Phương pháp:
Nhận xét: đề bài cho | z  2  3i | 1 nhưng yêu cầu tìm GTNN của biểu thức | z  1  i | nên cần đánh giá:
| z  1  i || z  1  i | .

Áp dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối: A  B  A  B  A  B .

Cách giải:
Theo bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối ta có
| z  1  i || z  1  i || ( z  2  3i)  (3  2i) ||| z  2  3i |  | 3  2i |||1  13 | 13 1

Chọn A
Sai lầm thường gặp:
- Áp dụng sai bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối.
- Tính sai mô đun số phức.
Câu 8.
Phương pháp:
Áp dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối: A  B  A  B  A  B .
Đặc biệt A  B  A  B  A  B
Cách giải:

5

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!


Theo bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối ta có
| z  2  i || ( z  1  2i)  (3  3i) ||| z 1  2i |  | 3  3i ||| 4  3 2 | 3 2  4  m
| z  2  i || ( z 1  2i)  (3  3i) || z 1  2i |  | 3  3i | 4  3 2  M

Suy ra M 2  m2  (3 2  4)2  (4  3 2)2  2(42  (3 2) 2 )  68
Chọn C
Sai lầm thường gặp:
- Áp dụng sai bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối.
- Tính sai mô đun số phức.
Câu 9.
Phương pháp:

Áp dụng phương pháp thế:
Gọi z  x  yi , thay vào các dữ kiện đề bài cho để tìm mối liên hệ x, y , biểu diễn y qua x hoặc x qua y rồi
thế vào biểu thức của z và tìm GTNN.
Cách giải:
Giả sử z  x  yi , ta có 3x  4 y  3  0 , suy ra y 
Ta có | z | x 2  y 2  x 2 

3
 x  1
4

9
1
( x  1)2 
16 x 2  9( x  1) 2
16
4
2

1
1 
9  144 1 12 3

25 x 2  18 x  9 
 . 
 5x   
4
4 
5
25 4 5 5

Chọn B
Sai lầm thường gặp:
- Tính toán nhầm lẫn.
- Xác định sai công thức tính mô đun số phức.
Câu 10.
Phương pháp:
Áp dụng phương pháp thế:
Gọi z  a  bi , thay vào các dữ kiện đề bài cho để tìm mối liên hệ a, b , biểu diễn b qua a hoặc a qua b rồi
thế vào biểu thức của z và tìm GTNN.
Cách giải:

6

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!


Giả sử z  a  bi , ta có

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

 4a  4  8b  16  4b  4  4a  4b  16  0  a  b  4  b  4  a
Ta có
| z | a 2  b 2  a 2  (4  a) 2  2a 2  8a  16  2(a 2  4a  4)  8  2( a  2) 2  8  2 2

 min z  2 2  a  2, b  2  z  2  2i .
Chọn C
Sai lầm thường gặp:
- Xác định sai công thức tính mô đun số phức.
- Tính toán nhầm lẫn a, b .
Câu 11.

Phương pháp:
Gọi z  a  bi , thay vào các dữ kiện đề bài cho để tìm mối liên hệ a, b .
Dùng bất đẳng thức Bunhiacopxki  ax  by    a 2  b2  x 2  y 2  để đánh giá biểu thức cần tìm GTLN.
2

Cách giải:
Giả sử z  a  bi , theo giả thiết ta có (a  1)2  b 2  2 .
Ta có
T | a  bi  i |  | a  bi  2  i | a 2  (b  1) 2  (a  2) 2  (b  1) 2

Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki ta có

a 2  (b  1)2  (a  2)2  (b  1)2  12  12  . a 2  (b  1)2  (a  2)2  (b 1)2 





2
 2.(2a 2  4a  4  2b2  2)  2. 2  a  1  b2  4  2.  2.2  4   4



Chọn B
Sai lầm thường gặp:
- Xác định sai mô đun số phức.
- Áp dụng sai bất đẳng thức Bunhiacopxki.
Câu 12.
Phương pháp:


7

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!


Gọi z  a  bi , thay vào các dữ kiện đề bài cho để tìm mối liên hệ a, b .
Dùng bất đẳng thức Bunhiacopxki  ax  by    a 2  b2  x 2  y 2  để đánh giá z  a 2  b2 .
2

Cách giải:
Giả sử z  a  bi , theo giả thiết ta có
| a  bi  3 |  | a  bi  3 | 10  ( a  3) 2  b 2  ( a  3) 2  b 2  10

Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki ta có
10  (a  3) 2  b 2  (a  3) 2  b 2  (12  12 )[(a  3) 2  b 2  (a  3) 2  b 2 ]

 2.[2a 2  2b 2  18]  2 a 2  b 2  9

a 2  b 2  9  5  a 2  b 2  9  25  a 2  b 2  16

Suy ra

Do đó | z | a 2  b2  4
Chọn B
Sai lầm thường gặp:
- Xác định sai mô đun số phức.
- Áp dụng sai bất đẳng thức Bunhiacopxki.
Câu 13.
Phương pháp:
Áp dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối: A  B  A  B  A  B .

Chú ý: z1.z 2  z1 . z 2 .
Cách giải:
Theo giả thiết | z  1|| (1  i ) z | có
| z  1||1  i | .| z || z 1| 2.| z |

Theo bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối có

2. z  z 1  z  1 





2 1 z  1  z  2  1

Chọn A.
Sai lầm thường gặp:
- Chưa áp dụng được công thức z1.z 2  z1 . z 2 .
- Áp dụng sai bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối.

8

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!


Câu 14.
Phương pháp:
Áp dụng bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối: A  B  A  B  A  B .
Chú ý: z1  z2  z1  z2
Cách giải:

Ta có 1 | z  3  4i || z  3  4i |
Theo bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối ta có
| z || ( z  3  4i)  (3  4i) || z  3  4i |  | 3  4i | 1  5  6

Chọn A
Sai lầm thường gặp:
- Áp dụng sai bất đẳng thức giá trị tuyệt đối.
- Tính sai mô đun số phức.
Câu 15.
Phương pháp:
Gọi z1  x1  y1i , z2  x2  y2i , thay vào biểu thức đề bài tìm mối liên hệ x1 , x 2 , y1 , y2 .
Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki  ax  by    a 2  b2  x 2  y 2  để đánh giá z1  z 2 .
2

Cách giải:
Giả sử z1  x1  y1i , z2  x2  y2i .
Theo giả thiết | z1  z2 | 1 có
( x1  x2 )2  ( y1  y2 )2  1  x12  x22  2 x1 x2  y12  y22  2 x1 y2  1 (1)

Theo giả thiết | z1  z2 | 3 có
( x1  x2 )2  ( y1  y2 )2  9  x12  x22  2 x1 x2  y12  y22  2 x1 y2  9 (2)

Cộng vế với vế của (1) và (2) ta có
x12  x22  y12  y22  5

Ta có

T  x12  y12  x22  y22
Theo bất đẳng thức Bunhiacopxki ta có


9

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!


T  2.( x12  x22  y12  y22 )  10
Chọn D
Sai lầm thường gặp:
- Áp dụng sai bất đẳng thức Bunhiacopxki.
- Tính sai mô đun số phức.
Câu 16.
Phương pháp:
Gọi z  x  yi , thay vào điều kiện bài cho tìm mối liên hệ x, y rồi biểu diễn y theo x hoặc x theo y .
Áp dụng phương pháp thế: thay biểu thức của x hoặc y vừa có được vào z  x 2  y 2 để tìm GTNN
 x, y  N .

Cách giải:
Từ điều kiện | z  2  4i || z  2i | ta có

| x  yi  2  4i || x  yi  2i | ( x  2) 2  ( y  4)2  x 2  ( y  2)2
 4 x  4  8 y  16  4 y  4  4 x  4 y  16  0  x  y  4  x  4  y

Ta có
| z | x 2  y 2  (4  y ) 2  y 2  2 y 2  8 y  16  2( y  2)2  8  2 2

Vậy min z  2 2 khi y  2  0 hay y  2 . Suy ra x  2 . Do đó N  x 2  y 2  8
Chọn A
Sai lầm thường gặp:
- Tính sai mô đun số phức.
- Đánh giá sai GTNN của z dẫn đến tìm sai x, y .

Câu 17.
Phương pháp:
Áp dụng phương pháp hình học.
Cách giải:
Các điểm M  x; y  biểu diễn z  x  yi có khoảng cách đến điểm I 1; 2  biểu diễn 1  2i bằng
đường tròn tâm I bán kính bằng

10

5 nên thuộc

5.

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!


Từ đó các điểm biểu diễn w thay đổi trên đường tròn tâm J biểu diễn 1  2i  1  i  2  i , bán kính bằng

5.

Do 2  i  5 nên đường tròn này đi qua gốc O .
Điểm P biểu diễn w có mô đun lớn nhất khi P là điểm xuyên tâm đối của O trên đường tròn đó tức là
w  2  2  i   4  2i .
Chọn A
Sai lầm thường gặp:
- Chưa xác định được mối quan hệ của các điểm biểu diễn những số phức z, w trên mặt phẳng phức.
Câu 18.
Phương pháp:
Áp dụng phương pháp hình học.
Cách giải:

Đặt z  x  yi với x, y  R . Điều kiện đã cho trở thành
( x  4) 2  y 2  ( x  4) 2  y 2  10 (1)

Gọi M ( x, y) là điểm biểu diễn của số phức z  x  yi
Từ (1)  MA  MB  10 (với A(4, 0), B(4, 0) )
Suy ra tập hợp điểm M ( x, y) nằm trên elip có: a  5, b  3, c  4
Vì M nằm trên elip nên z min  OM min  M  A ;
z max  OM max  M  B .

Vậy giá trị lớn nhất của z là 5
Vậy giá trị nhỏ nhất của z là 3 .
Chọn D
Sai lầm thường gặp:
- Tính sai mô đun các số phức.
- Chưa tìm được mối quan hệ giữa số phức và điểm biểu diễn số phức trên mặt phẳng phức.
Câu 19.
Phương pháp:
Gọi z  x  yi , thay vào điều kiện đề bài tìm mối liên hệ x, y .
Áp dụng phương pháp hình học để tìm điều kiện cho z đạt GTNN.

11

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!


Cách giải:


4  2i
 1  3i . Đặt z  x  yi thì

1 i

4  2i
z  1  (1  3i)( x  yi)  1  ( x  3 y  1)  (3x  y)i
1 i
Điều kiện đã cho trong bài được viết lại thành

( x  3 y  1)2  (3x  y ) 2  1
 ( x  3 y)2  2( x  3 y)  1  (3x  y) 2  1
 10 x 2  10 y 2  2 x  6 y  0

1  
3 

  x2  x    y 2  y   0
5  
5 

2

2

1 
3
1

(*)
 x   y  
10  10
 10  


Điểm biểu diễn M ( x, y) của z chạy trên đường tròn (*). Cần tìm điểm M ( x, y) thuộc đường tròn này để OM
nhỏ nhất.
Vì đường tròn này qua O nên min OM  0 khi M  O hay M  0, 0  , do đó z  0 hay min z  0 .
Chọn B
Sai lầm thường gặp:
- Xác định sai mô đun các số phức.
- Tìm sai mối liên hệ x, y .
- Không đưa được bài toán từ dạng đại số về hình học.
Câu 20.
Phương pháp:
Gọi z  x  yi , thay vào điều kiện đề bài tìm mối liên hệ x, y .
Áp dụng phương pháp hình học để tìm điều kiện cho z đạt GTLN.
Cách giải:


2  3i
 i . Đặt z  x  yi thì
3  2i

2  3i
z  1  i( x  yi)  1  ( y  1)  xi
3  2i

12

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!


Điều kiện đã cho trong bài được viết lại thành ( y  1) 2  x 2  1

Điểm biểu diễn M ( x, y) của z chạy trên đường tròn (*) có tâm I  0, 1 , bán kính bằng 1 .
Cần tìm điểm M ( x, y) thuộc đường tròn này để OM lớn nhất.
Vì O nằm trên đường tròn nên OM lớn nhất khi OM là đường kính của (*)  I là trung điểm của OM
 x  2 xI
x  0


 M (0, 2) . Suy ra z  2i | z | 2
 y  2
 y  2 yI
Vậy max z  2
Chọn C
Sai lầm thường gặp:
- Không chuyển được bài toán từ dạng đại số về dạng hình học.
- Không tìm được điều kiện để | z | đạt GTLN.
- Tính sai mô đun các số phức.

13

Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử Địa – GDCD tốt nhất!



×