Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.89 MB, 60 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
CHUYÊN ĐỀ CỰC TRỊ SỐ PHỨC
(TÀI LIỆU DÀNH CHO ĐỐI TƯỢNG HỌC SINH GIỎI MỨC 9-10 ĐIỂM)
A. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CẦN NHỚ.
1. Mơđun của số phức:Số phức z a bi được biểu diễn bởi điểm M(a; b) trên mặt phẳng Oxy. Độ
dài của véctơ OM được gọi là môđun của số phức z. Kí hiệu <sub>z = a + bi = a + b</sub>2 2
Tính chất
<sub>z</sub> <sub></sub> <sub>a</sub>2<sub></sub><sub>b</sub>2 <sub></sub> <sub>zz</sub> <sub></sub> <sub>OM</sub> <sub> </sub> <sub>z</sub> <sub> </sub><sub>0,</sub> <sub>z</sub> <sub></sub><sub>,</sub> <sub>z</sub> <sub> </sub><sub>0</sub> <sub>z</sub> <sub>0</sub>
. 'z z z z. ' , ' 0
' '
z z
z
z z z z' z z' z z'
kz k z k. , <sub></sub>
Chú ý: <sub>z</sub>2 <sub></sub> <sub>a</sub>2<sub></sub><sub>b</sub>2<sub></sub><sub>2</sub><sub>abi</sub> <sub></sub> <sub>(</sub><sub>a</sub>2<sub></sub><sub>b</sub>2 2<sub>)</sub> <sub></sub><sub>4</sub><sub>a b</sub>2 2 <sub></sub><sub>a</sub>2<sub></sub><sub>b</sub>2<sub></sub> <sub>z</sub>2 <sub></sub> <sub>z</sub>2 <sub></sub><sub>z z</sub><sub>.</sub> <sub>. </sub>
Lưu ý:
z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> z<sub>1</sub> z<sub>2</sub> dấu bằng xảy ra z<sub>1</sub>kz k<sub>2</sub>
z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> z<sub>1</sub> z<sub>2</sub> dấu bằng xảy ra z1kz k2
z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> z<sub>1</sub> z<sub>2</sub> dấu bằng xảy ra z1kz k2
z<sub>1</sub>z<sub>2</sub>2 z<sub>1</sub>z<sub>2</sub>2 2
2.Một số quỹ tích nên nhớ
Biểu thức liên hệ x y, Quỹ tích điểm M
axby c 0 (1)
z a bi z c di (2)
(1)Đường thẳng :axby c 0
(2) Đường trung trực đoạn AB với
z a bi R
Đường tròn tâm I a b
x a y b R hoặc
z a bi R
Hình trịn tâm I a b
2 2
r x a y b R hoặc
r z a bi R
Hình vành khăn giới hạn bởi hai đường trịn
đồng tâm I a b
2
2 0
y ax bx c
c
x ay by c
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Parabol
2 2 1 1
x a y c
b d
hoặc
1 1 2 2 2
z a b i z a b i a
Trang 2
2 2 1
x a y c
b d
Hypebol
B. MỘT SỐ DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP
Dạng 1: Quỹ tích điểm biểu diễn số phức là đường thẳng.
TQ1: Cho số phức z thỏa mãn z a bi z , tìm z<sub>Min</sub>. Khi đó ta có
Quỹ tích điểm M x y
2 2
0
1 1
2 2
2 2
Min
z z a b
a b
z i
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
TQ2: Cho số phức thỏa mãn điều kiện z a bi z c di. Tìm z<sub>min</sub>. Ta có
Quỹ tích điểm M x y
2 2 2 2
2 2
,
2
Min
a b c d
z d O AB
a c b d
Lưu ý: Đề bài có thể suy biến bài tốn thành 1 số dạng, khi đó ta cần thực hiện biến đổi để đưa về dạng cơ
bản.
Ví dụ 1:
Cho số phức thỏa mãn điều kiện z a bi z c di. Khi đó ta biến đổi
.
z a bi z c di z a bi z c di
Cho số phức thỏa mãn điều kiện iz a bi z c di. Khi đó ta biến đổi
.
a bi c di
iz a bi iz c di z z z b ai z d ci
i i
Dạng 2: Quỹ tích điểm biểu diễn số phức là đường tròn.
TQ: Cho số phức z thỏa mãn điều kiện z a bi R 0
2 2
0
2 2
0
Max
Min
z OI R a b R z R
z OI R a b R z R
<sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub>
Lưu ý: Đề bài có thể cho ở dạng khác, ta cần thực hiện các phép biến đổi để đưa về dạng cơ bản.
Ví dụ 1: Cho số phức z thỏa mãn điều kiện iz a bi R z a bi R
i i
(Chia hai vế cho i)
z b ai R
Ví dụ 2: Cho số phức z thỏa mãn điều kiện z a bi R z a bi R(Lấy liên hợp 2 vế)
Ví dụ 3: Cho số phức z thỏa mãn điều kiện
2 2
a bi R R
c di z a bi R z
c di c di <sub>c</sub> <sub>d</sub>
<sub></sub>
Hay viết gọn 1
0 1
0 0
z R
z z z R z
z z
(Chia cả hai vế cho z<sub>0</sub> )
TQ1: (Elip chính tắc). Cho số phức z thỏa mãn điều kiện z c z c 2 ,a a c
2 2
2 2 2 1
x y
a a c
2 2
Max
Min
z a
z a c
TQ2: (Elip không chính tắc). Cho số phức z thỏa mãn điều kiện z z <sub>1</sub> z z<sub>2</sub> 2a
Thỏa mãn 2a z1z2 .
Khi đó ta thực hiện phép biến đổi để đưa Elip về dạng chính tắc
Ta có
Khi đề cho Elip dạng khơng chính tắc z z <sub>1</sub> z z<sub>2</sub> 2 ,a
Max, Min của P z z<sub>0</sub> .
Đặt 1 2
2 2 2
2
z z c
b a c
Nếu 1 2
0 0
2
z z
z Max
Min
P a
P b
<sub></sub>
(dạng chính tắc)
1 2
0
0 1 0 2
2
z z
z a
z z k z z
<sub></sub> <sub></sub>
1 2
0
1 2
0
2
2
Max
Min
P z a
z z
P z a
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Nếu
0 1 0 2
2
z z
z a
z z k z z
<sub></sub> <sub></sub>
Nếu z<sub>0</sub>z<sub>1</sub> z<sub>0</sub>z<sub>2</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub>
0 <sub>2</sub>
Min
z z
P z b
C. BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 1: Cho số phức zthoả mãn z 2 3i 1. Tìm giá trị lớn nhất của z 1 i.
A. 13 3 . B. 13 5 . C. 13 1 . D. 13 6 .
Lờigiải
ChọnC
Ta có 1 z 2 3i2
1 z 2 3i z 2 3i z 2 3i 1 z 1 i 3 2i 1(*)
.
+Đặt w z 1 i, khi đó w 3 2 i 1
Trang 4
Tập hợp các điểm biểu diễn số phức w z 1 i là đường tròn
2 2
max
w 1 3 2 1 13
.
Nhận xét: Ở đây ta sử dụng kiến thức sau: z z. z2, z z<sub>1</sub>. <sub>2</sub> z z<sub>1</sub>. <sub>2</sub>
Câu 2: (ChuyênHạLong2019) Cho số phức z thỏa mãn z 6 z 6 20. Gọi M , n lần lượt là
môđun lớn nhất và nhỏ nhất của z. Tính M n
A. M n 2. B. M n 4. C.
Gọi , . Theo giả thiết, ta có z 6 z 6 20.
6 6 20
x yi x yi
<sub></sub>
Khi đó
Ta có c6; 2a20 a 10 và b2a2 c2 64 b 8.
Do đó, phương trình chính tắc của là
2 2
1
100 64
x <sub></sub> y <sub></sub>
.
Suy ra <sub>max</sub> <sub>z</sub> <sub></sub><sub>OA OA</sub><sub></sub> ' <sub></sub><sub>10</sub><sub> khi </sub><sub>z</sub> <sub> </sub><sub>10</sub><sub> và </sub><sub>min</sub> <sub>z</sub> <sub></sub><sub>OB OB</sub><sub></sub> ' <sub></sub><sub>8</sub><sub> khi </sub><sub>z</sub><sub> </sub><sub>8</sub><sub>i</sub><sub>. </sub>
Vậy M n 2.
* Nhận xét: Ở trên ta đã sử dụng định nghĩa (E) để nhận dạng được phưng trình elip
Câu 3: (Đề Tham Khảo 2018) Xét số phức z a bi
P a b khi z 1 3i z 1 i đạt giá trị lớn nhất.
A. P 8 B. P10 C. P4 D. P 6
Lờigiải
ChọnB
Gọi M a b
Theo giả thiết ta có: z 4 3i 5
Gọi:
1 3 1
1; 1
A
Q z i z i MA MB
B
<sub> </sub> <sub> </sub> <sub></sub>
<sub></sub>
z x yi
Gọi E là trung điểm của AB, kéo dài EI cắt đường trịn tại D
Ta có: <sub>Q</sub>2<sub></sub><sub>MA</sub>2<sub></sub><sub>MB</sub>2<sub></sub><sub>2</sub><sub>MA MB</sub><sub>.</sub>
2 2 2 2 2 <sub>2</sub> 2 2
Q MA MB MA MB MA MB
Vì MElà trung tuyến trong MAB
2 2 2 2
2 2 2 <sub>2</sub> 2
2 4 2
MA MB AB AB
ME MA MB ME
2
2 <sub>2 2</sub> 2 <sub>4</sub> 2 2
2
AB
Q ME ME AB
<sub></sub> <sub></sub>
. Mặt khác ME DE EI ID 2 5 5 3 5
2 <sub>4. 3 5</sub> <sub>20 200</sub>
Q
10 2 10 2
4 2( 4) 6
2 6; 4 10
2 2( 3) 4
max
D D
EI ID M P a b
y y
<sub> </sub>
<sub></sub> <sub></sub>
Cách2:Đặtz a bi . Theo giả thiết ta có:
Đặt 4 5 sin
3 5 cos
a t
b t
. Khi đó:
1 3 1 1 3 1 1
Q z i z i a b a b
5 sint 5 5cos t 5 sint 3 5 cost 4
30 10 5 sint 30 2 5 3sint 4 cost
Áp dụng BĐT Bunhiacopski ta có:
2 60 8 5 2sin cos 2 60 8 5. 5 200 10 2
Q t t
10 2 <sub>max</sub> 10 2
Q Q
Dấu bằng xảy ra khi
2
sin
6
5
10.
1 4
cos
5
t
a
P a b
b
t
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub> </sub>
<sub> </sub>
Câu 4: (Đề ThamKhảo2017) Xét số phức z thỏa mãn z 2 i z 4 7i 6 2. Gọi , m M lần
lượt là giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của z 1 i. Tính P m M .
A. 5 2 2 73
2
P B. P5 2 73 C. 5 2 73
2
P D. P 13 73
Lờigiải
Trang 6
Gọi
Từ AE A F z 2 i z 4 7i 6 2 và EF 6 2 nên ta có A thuộc đoạn thẳng EF.
Gọi H là hình chiếu của N lên EF, ta có 3 3;
2 2
H<sub></sub> <sub></sub>
. Suy ra
5 2 2 73
.
Câu 5: (THPTCẩmGiàng22019) Cho số phức z thỏa mãn z 2 2i 1. Số phức z i có mơđun
nhỏ nhất là:
A. 5 2 . B. 5 1 . C. 5 1 . D. 5 2 .
Lờigiải
Cách1:
Đặt w z i z w i.
Gọi M x y
2 2 1
w i i w 2 i 1
2 1 1
x y
.
Suy ra tập hợp những điểm M x y
I bán kính R1.
Giả sử OI cắt đường tròn
Mà OM MI OI OM MI OA AI OM OA
5
8
6
4
2
2
Nên w nhỏ nhất bằng OA OI IA 5 1 khi M A.
Cách2:
Từ z 2 2i 1
2 2 1
a b
với z a bi a b
a x b x a 2 sin , x b 2 cosx
Khi đó: z i 2 sinx
2 sinx 1 cosx
6 4sinx 2cosx
6 4 2 sin x cos x
6 2 5
Nên z i nhỏ nhất bằng 5 1 khi 4 cos 2sin
4sin 2cos 2 5
x x
x x
2 5
sin
5
5
cos
5
x
x
<sub></sub>
Ta được 2 2 5 2 5
5 5
z<sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub>i
Cách3:
Sử dụng bất đẳng thức z<sub>1</sub> z<sub>2</sub> z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> z<sub>1</sub> z<sub>2</sub>
z i z i i z i i
Câu 6: (THPTGiaLộcHảiDương2019) Gọi M <sub> và </sub>m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất
của P 2z i
z
với z<sub> là số phức khác 0 và thỏa mãn </sub> z 2. Tính tỉ số M
m .
A. M 3
m . B.
4
3
M
m . C.
5
3
M
m . D. 2
M
m .
Lờigiải
Ta có 2 2 2 2 2 1 2 1 3 5
2 2
z i z i z i
z i
P P P P
z z z z z z
.
Vậy 5
3
M
m .
Câu 7: Xét tất cả các số phức z<sub> thỏa mãn </sub> z 3i 4 1. Giá trị nhỏ nhất của <sub>z</sub>2<sub> </sub><sub>7 24</sub><sub>i</sub><sub> nằm trong </sub>
khoảng nào?
A.
Chọn B
Ta có 1 z 3i 4 z 3i 4 z 5 1 z 5 1 4 z 6.
Đặt 2
0 4 3 0 5, 0 7 24
z i z z i.
Ta có 2 <sub>7 24</sub> 2 2 22
o o o
A z i z z z z z z 4 4
. . 2 .
o o o o
z z z z z z z z
Trang 8
Mà
Suy ra
2
2
4 4 2 2 4 2
1 2 . 2 2 1201
o o o
A z z z z z z z z .
Hàm số <sub>y</sub><sub></sub><sub>2</sub><sub>t</sub>4<sub></sub><sub>2</sub><sub>t</sub>2<sub></sub><sub>1201</sub><sub> đồng biến trên </sub>
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi 4
4 3 1
z
z i
.
Do đó <sub>z</sub>2<sub> </sub><sub>7 24</sub><sub>i</sub><sub> nằm trong khoảng </sub>
Câu 8: (ChuyenPhanBộiChâuNghệAn2019) Cho số phức z thỏa mãn z z z z 4. Gọi M, m
lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của P z 2 2i. Đặt A M m . Mệnh đề nào
sau đây là đúng?
A. A
Chọn A
Giả sử: z x yi x y , ,
Ta có:
• z z z z 4 x y 2 N thuộc các cạnh của hình vng BCDF (hình vẽ).
• P z 2 2i P
2 2
max 4 2 2 5
M P ID và m P <sub>min</sub> IE
Câu 9: (THPT Quang Trung Đống Đa Hà Nội 2019) Cho số phức z thỏa mãn z 3 4i 2và
w 2 z 1 i. Khi đó wcó giá trị lớn nhất bằng
x
y
1
1
-2 2
-2
2
O
D
F
C
I
B
A. 4 74. B. 2 130. C. 4 130. D. 16 74.
Lờigiải
Chọn C
Theo bất đẳng thức tam giác ta có
w 2z 1 i 2z 6 8i 7 9 i 2z 6 8i 7 9i 4 130.
Vậy giá trị lớn nhất của w là
Câu 10: (THPTQuangTrungĐốngĐa HàNội2019) Xét số phức z và số phức liên hợp của nó có
điểm biểu diễn là
4 5
z i .
A.
Chọn C
Gọi z x yi, trong đó ,x y<sub></sub>. Khi đó
Ta đặt w z
wz i x y x y iN x y x y .
Ta có
hợp các điểm
min min ; 1
P MA MA d A d hoặc MA d A d
vậy min
Câu 11: Biết số phức z thỏa mãn
A. 2
5. B.
1
5. C.
2
5
. D. 1
5
.
Lờigiải
Trang 10
Đặt z x yi (
Khi đó
3 2 1
x y x y
x 2y 1 0 x 2y 1
Thay
z x y
2y 1 y
2
Dấu đẳng thức xảy ra khi
Thay
Vậy phần thực của số phức z là 1
5
.
Câu 12: (ChuyênNguyễnTrãiHảiDương-2019) Xét các số phức z<sub> thỏa mãn </sub> z 1 3i 2. Số phức
z mà z1 nhỏ nhất là
A. z 1 5i. B. z 1 i. C. z 1 3i. D. z 1 i.
Lờigiải
Gọi z x yi , ,x y<sub></sub>. Khi đó M x y
Suy ra tập hợp điểm M <sub> là đường tròn tâm </sub>I
1
Phương trình đường thẳng II là x1.
Tọa độ giao điểm của đường thẳng II với đường tròn tâm I bán kính R2 là M<sub>1</sub>
1 1; 5
M .
Thử lại ta thấy M1
Câu 13: (Chuyên PhanBội Châu -2019) Cho số phức z thỏa mãn z z z z 4. Gọi M m, lần
lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của P z 2 2 .i Đặt A M m . Mệnh đề nào sau
đây là đúng?
A. A
Chọn A
Đặt z x iyvà gọi M x y
Gọi A
* Theo hình vẽ, minP d A
2
P
2 2
maxP AE 2 4 2 5, với E
Câu 14: (ChuyênLêQuýĐônĐiệnBiên2019) Trong các số phức z thỏa mãn z 1 i z 1 2i ,
số phức z có mơ đun nhỏ nhất có phần ảo là
A. 3
10. B.
3
5. C.
3
5
. D. 3
10
Gọi z x yi,
1 1 2 1 1 1 2
z i z i x y i x y i
1 1 1 2 4 2 3 0 2
2
x y x y x y y x
.
Trang 12
2 2
2 2 2 <sub>2</sub> 3 <sub>5</sub> 2 <sub>6</sub> 9 <sub>5</sub> 3 9 3 5<sub>,</sub>
2 4 5 20 10
z x y x <sub></sub> x <sub></sub> x x <sub></sub>x <sub></sub> x
.
Suy ra 3 5
10
min z khi 3; 3
5 10
x y .
Vậy phần ảo của số phức z có mơ đun nhỏ nhất là 3
10
.
Cách2:
Trên mặt phẳng tọa độ Oxy, tập hợp điểm biểu diễn số phức zlà đường thẳng
: 4 2 3 0
d x y .
Ta có z OM. z nhỏ nhất OM nhỏ nhất Mlà hình chiếu của O trên d.
Phương trình đường thẳng OM đi qua O và vng góc với d là: x2y0.
Tọa độ của M là nghiệm của hệ phương trình:
3
4 2 3 0 <sub>5</sub>
2 0 3
10
x
x y
x y
y
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub> </sub>
3 3
;
5 10
M
<sub></sub> <sub></sub>
. Hay
3 3
5 10
z i.
Vậy phần ảo của số phức z có mơ đun nhỏ nhất là 3
10
.
Nhậnxét: Ta có thể tìm tập hợp điểm biểu diễn số phức z như sau:
1 1 2 1 1 2
z i z i z i z i
Gọi M biểu diễn số phức z, điểm A
Khi đó
Câu 15: Cho hai số phức z z<sub>1</sub>, <sub>2</sub> thỏa mãn 1 2
1 2
1; 2
2 3 1
z i z i
z i z i
. Giá trị nhỏ nhất của z1z2 là
A. 2 2 . B. 2. C. 1. D. 2 1 .
Lờigiải
Chọn A
Giả sử z<sub>1</sub> x<sub>1</sub> y i<sub>1</sub> với x y<sub>1</sub>; <sub>1</sub><sub></sub>. Khi đó:
1
1 1 1 1 1 1
1
1 2 3 1 2 3
2 3
z i
z i z i x y i x y i
z i
2 2 2
2
1 1 1 2 1 3 1 2 3 0
x y x y x y
.
Quỹ tích điểm M biểu diễn số phức z<sub>1</sub> là đường thẳng :x y 3 0.
Giả sử z<sub>2</sub>x<sub>2</sub>y i<sub>2</sub> với x y<sub>2</sub>; <sub>2</sub><sub></sub>. Ta có:
2
2 2 2 2 2 2
2
2 2 1 1 2 1 1
1
z i z i x y i x y i
z i
2 2 2
2 2 1 2 2 1 2 1 2 2 4 2 2 2 3 0
x y x y x y x y
.
Quỹ tích điểm N biểu diễn số phức z<sub>2</sub> là đường tròn
I và bán kính <sub>R</sub><sub></sub> <sub>2</sub>2<sub> </sub>
Khoảng cách từ I đến là:
2 1 3
; 3 2
1 1
d I R
đường thẳng và đường
trịn C khơng có điểm chung.
Quỹ tích các điểm biểu diễn số phức z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> là đoạn thẳng MN. z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> nhỏ nhất khi và chỉ
khi MN nhỏ nhất.
Dễ thấy MN<sub>min</sub> 3 2 2 2 2 .
Câu 16: (Sở Bình Phước 2019) Gọi S là tập hợp các số phức
1 2
z mi z m i, (trong đó m<sub></sub>). Gọi z1, z2 là hai số phức thuộc S sao cho z1z2
lớn nhất, khi đó giá trị của z1z2 bằng
A. 2 B. 10 C. 2 D. 130
Lờigiải
ChọnA
Đặt z x yi ,
z
1 34
x y
; z 1 mi z m 2i 2
: 1 34
C x y và đường thẳng d: 2
Mặt khác z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> AB2R2 34 do đó max z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> 2 34 AB2RI
Từ đó ta có 1
2
m nên d x:3 5y 3 0 1
2
6 3
4 3
z i
z i
<sub> </sub>
.
Vậy z1z2 2.
N
M
I
N'
Trang 14
Câu 17: Cho hai số phức ,z w thỏa mãn z3 2 2, w4 2i 2 2. Biết rằng z w đạt giá trị
nhỏ nhất khi z z 0, w w 0. Tính 3z0w0 .
A. 2 2. B. 4 2. C. 1. D. 6 2.
Lờigiải
Ta có: + z3 2 2, suy ra tập hợp điểm biểu diễn M biểu diễn số phức z là đường trịn có
tâm I
+ w4 2i 2 2, suy ra tập hợp điểm biểu diễn N biểu diễn số phức w là đường trịn có tâm
J , bán kính R2 2.
Ta có minz w minMN.
+ IJ 5 2;IM r 2;NJ R 2 2.
Mặt khác IM MN NJ IJ MN IJ IM NJ hay MN5 2 2 2 2 2 2 .
Suy ra minMN2 2 khi , , ,I M N J thẳng hàng và M N, nằm giữa ,I J (Hình vẽ).
Cách1:
Khi đó ta có: 3z<sub>0</sub>w<sub>0</sub> 3OM ON và IN 3 2 1 ; 3
5 5
IM IJ IN IJ
.
Mặt khác ON OI IN 3
5
OI IJ
; 3OM3
5 5
OI IJ OI IJ
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
.
Suy ra 3z<sub>0</sub>w<sub>0</sub> 3OM ON 3 3 3 2
5 5
OI IJ OI IJ OI
<sub></sub> <sub></sub>
6 2
.
Cách2:
Ta có IN3IM3IM IN 0.
Do đó 3z<sub>0</sub>w<sub>0</sub> 3OM ON 3
Cách3:
+) 0
12 2
1 5 12 2 4 2
5 <sub>4 2</sub> 5 5
5
M
M
x
IM
IM IJ IM IJ z i
IJ
y
<sub></sub>
<sub></sub>
+) <sub>0</sub>
6 2
3 5 6 2 12 2
5 <sub>12 2</sub> 5 5
5
N
N
x
IN
IN IJ IN IJ w i
IJ
y
<sub></sub>
<sub></sub>
.
Suy ra 3z<sub>0</sub>w<sub>0</sub> 6 2 6 2.
Câu 18: Cho hai số phức z và w thỏa mãn z2w 8 6i và z w 4. Giá trị lớn nhất của biểu thức
z w bằng
A. 4 6. B. 2 26. C. 66. D. 3 6.
Lờigiải
ChọnC
Giả sử M N, lần lượt là các điểm biểu diễn cho z và w. Suy ra OM ON OF 2OI,
4
z w MN và OF2OI 10.
Đặt ; .
2
a
z ON w OM b Dựng hình bình hành OMFE
Ta có
2 2 2
2 2
2 2 2
25
264
2 4 <sub>2</sub>
3
16
2 4
a b ME
a b
b ME a
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
2 66
2 4 2
a
z w <sub></sub> b<sub></sub> a b <sub></sub> <sub></sub>
Suy ra a b 66, dấu “=” xảy ra khi 2 66.
3
a b
Vậy
Câu 19: Cho số phức
A. 13 3
4 . B.
39
4 . C. 3 3. D.
13
4 .
Lờigiải
Chọn A
Thay z21 vào P ta có
a
b
I
F
E
N
Trang 16
2
1 1
P z z z <sub> </sub><sub>z</sub> <sub>1</sub> <sub>z</sub>2<sub> </sub><sub>z</sub> <sub>z</sub>2 <sub> </sub><sub>z</sub> <sub>1</sub> <sub>z</sub>2<sub> </sub><sub>z z z</sub><sub>.</sub> <sub> </sub><sub>z</sub> <sub>1</sub> <sub>z z z</sub><sub> </sub><sub>1</sub>
1 1
z z z
.
Mặt khác z12
Xét hàm số f t
2 2
f t
t
với t1. Suy ra f t
2 2
f t
t
với t1. Suy ra f x
7
4
x
.
Ta có bảng biến thiên
Từ bảng biến thiên suy ra 13
4
M tại 7
4
t và m 3 tại t2.
Vậy . 13 3
4
M m .
Câu 20: (THPT Yên Khánh - Ninh Bình - 2019) Cho hai số phức z và
5 5 6
z z ; 5a4b20 0 . Giá trị nhỏ nhất của z
41. B.
5
41. C.
4
41. D.
3
41.
Lờigiải
Chọn A
Đặt F1
có 3 2 2 2 <sub>4</sub>
5
a
b a c
c
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
suy ra
2 2
: 1
9 4
x y
E .
Đường thẳng d song song với có dạng : 5d x4y c 0,
17
c
c
c
<sub> </sub>
.
Với c17
20 17 37
,
41
5 4
d d
.
Với c 17
20 17 3
,
41
5 4
d d
.
Vậy min
MN .
Câu 21: (KTNLGVTHPTLýTháiTổ2019) Gọi z a bi
1 2 2 3 10
z i z i và
có mơ đun nhỏ nhất. Tính S 7a b ?
A. 7. B. 0. C. 5. D. 12.
Lờigiải
ChọnA
Gọi M a b
A là điểm biểu diễn số phức
B là điểm biểu diễn số phức
2
2
4
O
M
H
B
Trang 18
1 2 2 3 10
z i z i trở thành MA MB AB
, ,
M A B
thẳng hàng và M ở giữa A và B
Gọi H là điểm chiếu của O lên AB, phương trình
10 10
H<sub></sub> <sub></sub>
, Có
3 1<sub>;</sub>
10 10
AH <sub></sub> <sub></sub>
, 27; 9
10 10
BH <sub></sub> <sub></sub>
và BH 9AH
Nên H thuộc đoạn AB
z nhỏ nhất OM nhỏ nhât, màMthuộc đoạn AB
7 21<sub>;</sub>
10 10
M H
<sub> </sub> <sub></sub>
Lúc đó 7 49 21 7
10 10
S a b .
Câu 22: (KTNLGVThuậnThành2BắcNinh2019) Cho số phức thỏa mãn
. Gọi lần lượt là giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của biểu thức . Tính .
A. . B. . C. . D. .
Giải:
ChọnD
Gọi z x yi x y , , <sub></sub>, ta có 2 8 2 4 4
2
x
z z z z x y
y
<sub> </sub>
, tập hợp
K x y biểu diễn số phức z thuộc cạnh các cạnh của trong hình thoi ABCD như hình vẽ.
đạt giá trị lớn nhất khi KM lớn nhất, theo hình vẽ ta có KM lớn nhất khi
K D hay K
đạt giá trị nhỏ nhất khi KM nhỏ nhất, theo hình vẽ ta có KM nhỏ nhất khi
K F (F là hình chiếu của E trên AB.
Suy ra F
Câu 23: (Chuyên Bắc Giang -2019) Cho số phức z có z 1. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
2 2
1
P z z z z .
z z z 2z z 8
,
M m P z 3 3i M m
10 34 2 10 10 58 5 58
3 3
P z i
3 3
A. 13
4 B. 3 C. 3 D.
11
4
Lờigiải
ChọnA
2 2 <sub>1</sub> <sub>1</sub> 2 <sub>1</sub> <sub>1</sub> 2 <sub>1</sub>
P z z z z z z z z z z z
Do z 1 nên ta đặt zcosx i .sinx. Khi đó
2
2 <sub>2</sub> 2 2
2
1 1 cos .sin 1 cos 2 sin 2 cos sin 1
cos 1 sin cos 2 cos 1 sin 2 sin
2 2cos 3 4cos 2cos 2
2 2cos 4 cos 4cos 1
2 2cos 2cos 1
P z z z x i x x i x x i x
x x x x x x
x x x
x x x
x x
Đặt tcos ,x t
Với 1
2
t thì 2 2 2 1, ' 1 2
2 2
y t t y
t
1 7
' 0 2 0
8
2 2
y t
t
8 4
y y <sub> </sub>
;
1 <sub>3</sub>
2
y<sub></sub> <sub></sub>
Với 1
2
t thì 2 2 2 1, ' 1 2
2 2
y t t y
t
1 1
' 0 2 0 2 2
2
2 2
y t
t
(phương trình vơ nghiệm)
y ; 1 3
2
y<sub></sub> <sub></sub>
Vậy
1;1
13
max
4
y
. Do đó giá trị lớn nhất của
2 2 <sub>1</sub>
P z z z z là 13
4 .
Câu 24: (ChuyênĐạiHọcVinh-2019) Giả sửz z<sub>1</sub>, <sub>2</sub>là hai trong các số phức thỏa mãn
A. 5 21 B. 20 4 21 C. 20 4 22 D. 5 22
Lờigiải
Trang 20
Giả sửz x yi, x y, <sub></sub>.Gọi A B, lần lượt là điểm biểu diễn cho các số phức z z1, 2. Suy ra
1 2 4
AB z z .
* Ta có
Theo giả thiết
A B thuộc đường tròn
* Xét điểm M thuộc đoạn ABthỏa MA 3MB 0 OA 3OB4OM.Gọi Hlà trung điểm
AB. Ta tính được<sub>HI</sub>2<sub></sub><sub>R</sub>2<sub></sub><sub>HB</sub>2 <sub></sub><sub>21;</sub><sub>IM</sub> <sub></sub> <sub>HI</sub>2<sub></sub><sub>HM</sub>2 <sub></sub> <sub>22</sub><sub>, suy ra điểm </sub><sub>M</sub><sub> thuộc </sub>
đường tròn
* Ta có z<sub>1</sub>3z<sub>2</sub> OA 3OB 4OM 4OM, do đó z13z2 nhỏ nhất khi OMnhỏ nhất.
Ta có
Vậy z<sub>1</sub>3z<sub>2</sub><sub>min</sub> 4OM<sub>0</sub> 20 4 22 .
Câu 25: Trong các số phức z thỏa mãn z 3 4i 2 có hai số phức z z<sub>1</sub>, <sub>2</sub> thỏa mãn z1z2 1. Giá trị
A. 10 B. 4 3 5 C. 5 D. 6 2 5
Lờigiải
ChọnA
Đặt z1 x1 y i x y1,
Khi đó
2 2
1 1
2 2
2 2
3 4 4
3 4 4
x y
x y
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
và
2 2
1 2 1 2 1
x x y y .
Ta có
2 2 2 2
1 1 2 2 6 1 2 8 1 2
x y x y x x y y
.
Suy ra 2 2
1 2 2 3 1 2 4 1 2 2. 3 4 1 2 1 2 10
z z x x y y <sub></sub> x x y y <sub></sub> .
Do đó 2 2
1 2
10 z z 10
Câu 26: (Chuyên Lê Hồng Phong Nam Định 2019) Cho hai số phức z z<sub>1</sub>, <sub>2</sub> thoả mãn
1 2 1 4 7 6 2
z i z i và iz2 1 2i 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức T z1z2 .
A. 2 1 . B. 2 1 . C. 2 2 1 . D. 2 2 1 .
Lờigiải
Gọi M là điểm biểu diễn số phức z<sub>1</sub> và A
+) iz2 1 2i 1 iz2 1 2i i 1 z2 2 i 1.
Gọi N là điểm biểu diễn số phức z<sub>2</sub> và I
2 1 1
x y .
d I AB , suy ra AB không cắt đường trịn.
Gọi K là hình chiếu của I
Ta có z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> MN KH d I AB
Câu 27: (ChuyênNguyễnTất ThànhYênBái2019) Cho z là số phức thỏa mãn z z 2i . Giá trị
nhỏ nhất của z 1 2i z 1 3i là
A. 5 2 . B.
Trang 22
Ta có: <sub>z</sub> <sub> </sub><sub>z</sub> <sub>2</sub><sub>i</sub> <sub></sub> <sub>a</sub>2<sub></sub><sub>b</sub>2 <sub></sub> <sub>a</sub>2<sub> </sub>
z a i
.
Xét: z 1 2i z 1 3i a 1 i a 1 2i <sub></sub>
Áp dụng BĐT Mincôpxki:
1a 1 1a 2 1 a 1 a 1 2
3
a a a
.
Nhậnxét: Bài tốn trên có thể được giải quyết bằng cách đưa về bài tốn hình học phẳng.
Câu 28: (ChuyênHạLong-2018) Cho các số phức z<sub>1</sub> 2 i, z<sub>2</sub> 2 i và số phức z thay đổi thỏa
mãn z z <sub>1</sub>2 z z<sub>2</sub>216. Gọi M và m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của z.
Giá trị biểu thức <sub>M</sub>2<sub></sub><sub>m</sub>2<sub> bằng </sub>
A. 15 . B. 7 . C. 11. D. 8 .
Lờigiải
Giả sử z x yi x y
Ta có: z z <sub>1</sub>2 z z<sub>2</sub>216 2 2
2 2 16
x yi i x yi i
<sub>2</sub>
1 4
x y
.
Suy ra tập hợp điểm biểu diễn của số phức z là đường tròn tâm số phức I
Do đó m1, M 3.
Vậy <sub>M</sub>2<sub></sub><sub>m</sub>2<sub></sub><sub>8</sub><sub>. </sub>
Câu 29: (ChuyênQuangTrung-2018) Cho số phức z thỏa mãn z2i z 4i và z 3 3i 1. Giá
trị lớn nhất của biểu thức P z 2 là:
A. 13 1 . B. 10 1 . C. 13. D. 10.
Gọi M x y
2 <sub>2</sub> 2 <sub>4</sub>
x y x y
3
y
; z 3 3i 1 điểm M nằm trên đường tròn tâm I
Câu 30: Xét số phức z thỏa mãn z 2 2i 2. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức P z 1 i z 5 2i
bằng
A. 1 10. B. 4. C. 17 D. 5.
Lờigiải
Gọi M x y
Các điểm A
17
MA MB AB . Đẳng thức xảy ra khi M là giao điểm của đoạn AB với
Trang 24
2 2 4 4 5 2 4
4 3 0 4 3
x y y y
x y x y
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>
Ta có
2 2 2
22 59
17
4 5 2 4 17 44 25 0
22 59
17
y N
y y y y
y L
<sub></sub>
<sub></sub>
Vậy minP 17 khi 37 4 59 22 59
17 17
z i
Câu 31: (SGDCầnThơ-2018) Cho số phức z thỏa mãn z 3 4i 5. Gọi M và m lần lượt là giá
trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức P z 22 z i2. Môđun của số phức w M mi
là
A. w 3 137. B. w 1258. C. w 2 309. D. w 2 314.
Chọn B
- Đặt z x yi , với x y, <sub></sub>.
Ta có: z 3 4i 5
3 4 5
x y
, hay tập hợp các
điểm biểu diễn số phức z là đường trịn
- Khi đó : P z 22 z i2
2 1
x y x y
4x2y3
4x 2y 3 P 0
, kí hiệu là đường thẳng .
- Số phức z tồn tại khi và chỉ khi đường thẳng cắt đường tròn
d I r
23 5
2 5
P
P23 10 13 P 33
Suy ra M 33 và m13 w 33 13 i.
Vậy w 1258.
Câu 32: (THPTHậuLộc2-2018) Cho hai số phức z z1, 2 thỏa mãn z1 1 i 2 và z2 iz1. Tìm giá
trị nhỏ nhất m của biểu thức z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> ?
A. m 2 1 . B. m2 2. C. m2. D. m2 2 2 .
Lờigiải
ChọnD
Đặt z1 a bi a b; , z2 b ai
1 2
z z a b b a i
.
Nên z<sub>1</sub>z<sub>2</sub>
1 2 2
z
. Suy ra z1z2 2.z1 2 2 2 .
Dấu " " xảy ra khi 0
1 1
a<sub></sub> b <sub></sub>
Vậy mmin z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> 2 2 2 .
Câu 33: (SGDBắcGiang-2018) Hcho hai số phức z, w thỏa mãn 3 2 1
w 1 2 w 2
z i
i i
. Tìm giá trị
nhỏ nhất P<sub>min</sub> của biểu thức P z w .
A. <sub>min</sub> 3 2 2
2
P . B. P<sub>min</sub> 2 1 . C. <sub>min</sub> 5 2 2
2
P . D. <sub>min</sub> 3 2 2
2
P .
Lờigiải
Chọn C
Giả sử z a bi
3 2 1
z i
3 2 1
a b
(1)
w 1 2 i w 2 i
1 2 2 1
x y x y
.
Suy ra x y 0.
w
P z a x b y a x b x .
Từ (1) ta có I
2
x t
y t
.
M C t
1
2
1
2
t
t
1 1
2 3 ; 2
2 2
t M<sub></sub> <sub></sub>
,
5 2
2
MH
1 1
3 3 ;2
2 2
t M<sub></sub> <sub></sub>
,
5 2
2
MH
Vậy min
5 2 2
2
P .
Câu 34: (ChuyênLêHồngPhong-TPHCM-2018) Cho số phức z thỏa z 1. Gọi m, M lần lượt
là giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất của biểu thức <sub>P</sub><sub></sub> <sub>z</sub>5<sub></sub><sub>z</sub>3<sub></sub><sub>6</sub><sub>z</sub> <sub></sub><sub>2</sub> <sub>z</sub>4<sub></sub><sub>1</sub><sub>. Tính </sub><sub>M m</sub><sub></sub> <sub>. </sub>
A. m 4, n3. B. m4, n3 C. m 4, n4. D. m4, n 4.
Lờigiải
Vì z 1 và z z. z2 nên ta có z 1
z
Trang 26
Từ đó, <sub>P</sub><sub></sub> <sub>z</sub>5<sub></sub><sub>z</sub>3<sub></sub><sub>6</sub><sub>z</sub> <sub></sub><sub>2</sub> <sub>z</sub>4<sub></sub><sub>1</sub> <sub></sub> <sub>z z</sub>4<sub></sub><sub>z</sub>4<sub> </sub><sub>6 2</sub> <sub>z</sub>4<sub></sub><sub>1</sub> <sub></sub> <sub>z</sub>4<sub></sub><sub>z</sub>4<sub> </sub><sub>6 2</sub><sub>z</sub>4<sub></sub><sub>1</sub><sub>. </sub>
Đặt <sub>z</sub>4 <sub> </sub><sub>x iy</sub><sub>, với </sub><sub>x y</sub><sub>,</sub> <sub></sub><sub></sub><sub>. Do </sub> <sub>z</sub> <sub></sub><sub>1</sub><sub> nên </sub> <sub>z</sub>4 <sub></sub> <sub>x</sub>2<sub></sub><sub>y</sub>2 <sub></sub><sub>1</sub><sub> và </sub><sub> </sub><sub>1</sub> <sub>x y</sub><sub>,</sub> <sub></sub><sub>1</sub><sub>. </sub>
Khi đó P x iy x iy 6 2 x iy 1 <sub></sub> <sub>2</sub><sub>x</sub><sub> </sub><sub>6 2</sub>
2x 6 2 2x 2
Do đó P3. Lại có 1 x 1 0 2x 2 2 1 2x 2 1 1 P 4.
Vậy M 4 khi <sub>z</sub>4<sub> </sub><sub>1</sub><sub> và </sub><sub>m</sub><sub></sub><sub>3</sub>
khi z4 1<sub>2</sub> <sub>2</sub>3i. Suy ra M m 1.
Câu 35: (Chuyên Đh Vinh - 2018) Cho các số phức w , z thỏa mãn w i 3 5
5
và
5w 2 i z4 . Giá trị lớn nhất của biểu thức P z 1 2i z 5 2i bằng
A. 6 7. B. 4 2 13 . C. 2 53. D. 4 13.
Lờigiải
Chọn C
Gọi z x y i, với x y, <sub></sub>. Khi đó M x y
Theo giả thiết, 5w
z
. Suy ra M x y
Gọi H là trung điểm của AB, ta có H
Mặt khác, MH KH với mọi M
4 IH R AB
2 53
.
Vậy P<sub>max</sub> 2 53 khi M K
MA MB
<sub></sub>
hay z 3 5i và
3 11
w i
5 5
.
Câu 36: (KimLiên -Hà Nội - 2018) Xét các số phức z a bi (a b, <sub></sub>) thỏa mãn z 3 2i 2.
Tính a b khi z 1 2i 2 z 2 5i đạt giá trị nhỏ nhất.
A. 4 3. B. 2 3. C. 3 . D. 4 3.
Lờigiải
Cách 1:
Đặt z 3 2i w với w x yi
Ta có <sub>P</sub><sub> </sub><sub>z</sub> <sub>1 2</sub><sub>i</sub> <sub></sub><sub>2</sub> <sub>z</sub><sub> </sub><sub>2 5</sub><sub>i</sub> <sub></sub> <sub>w</sub><sub> </sub><sub>4 2</sub><sub>w</sub><sub> </sub><sub>1 3</sub><sub>i</sub> <sub></sub>
20 8x 2 x 1 y 3 2 5 2x 2 x 1 y 3
2 x y 2x 1 x 1 y 3 2 x 1 y x 1 y 3
2 y y 3 2 y 3 y 6
.
2 2
1
1
6 3 0
3
4
x
x
P y y
y
x y
<sub></sub> <sub></sub>
.
Vậy GTNN của P là bằng 6 đạt được khi z 2
3 2 2
z i MI2M
1 2 2 2 5 2
P z i z i MA MB với A
Ta có IM 2; IA4. Chọn K
IM IK
IAM
và IMK đồng dạng với nhau AM IM 2
MK IK
AM 2MK .
Từ đó P MA 2MB 2
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi M , K, B thẳng hàng và M thuộc đoạn thẳng BK.
Từ đó tìm được M
Cách 3:
Gọi M a b
Ta xét bài tốn: Tìm điểm M thuộc đường trịn
P MA MB đạt giá trị nhỏ nhất.
Trang 28
2 2 <sub>2</sub> <sub>.</sub> <sub>4</sub> 2 2 <sub>2</sub> <sub>.</sub> <sub>2</sub> <sub>4</sub> <sub>3</sub> 2 <sub>4</sub> 2 2
MI IA MI IA MI IK MI IK MI IA IK R IK IA
3 4 0
IA IK
M C
R IK IA
<sub> </sub>
.
4 3 4 2
4 0
2
4 2 0
x x
IA IK
y
<sub></sub> <sub> </sub>
<sub></sub>
.
Thử trực tiếp ta thấy K
Vì <sub>BI</sub>2<sub> </sub><sub>1</sub>2 <sub>3</sub>2<sub></sub><sub>10</sub><sub></sub><sub>R</sub>2 <sub></sub><sub>4</sub><sub> nên</sub> <sub>B</sub> <sub>nằm ngồi </sub>
Vì <sub>KI</sub>2 <sub> </sub><sub>1</sub> <sub>R</sub>2<sub></sub><sub>4</sub><sub> nên </sub><sub>K</sub><sub> nằm trong </sub>
Ta có MA2MB2MK2MB2
Dấu bằng trong bất đẳng thức trên xảy ra khi và chỉ khi M thuộc đoạn thẳng BK.
Do đó MA2MB nhỏ nhất khi và chỉ khi M là giao điểm của
Phương trình đường tròn
2 2
3 2 4 2 3
x x
x y y
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub> </sub>
hoặc
2
2 3
x
y
.
Thử lại thấy M
Câu 37: (Liên Trường -Nghệ An - 2018) Biết rằng hai số phức z1, z2 thỏa mãn z1 3 4i 1 và
2
1
3 4i
2
z . Số phức z có phần thực là a và phần ảo là b thỏa mãn 3a2b12. Giá trị
nhỏ nhất của P z z<sub>1</sub> z 2z<sub>2</sub> 2 bằng:
A. <sub>min</sub> 9945
11
P . B. P<sub>min</sub> 5 2 3. C. <sub>min</sub> 9945
P . D. P<sub>min</sub> 5 2 5.
Lờigiải
Chọn C
Gọi M<sub>1</sub>, M<sub>2</sub>, M lần lượt là điểm biểu diễn cho số phức z<sub>1</sub>, 2z<sub>2</sub>, z trên hệ trục tọa độ Oxy.
Khi đó quỹ tích của điểm M1 là đường tròn
quỹ tích của điểm M<sub>2</sub> là đường
Gọi
, R1 là đường tròn đối xứng với
min MM MM 2 min MM MM 2 với M<sub>3</sub>
Gọi A, B lần lượt là giao điểm của đoạn thẳng I I<sub>1 3</sub> với
1 1
M C , M<sub>3</sub>
1 , 3
M A M B. Do đó P<sub>min</sub> AB 2 I I<sub>1 3</sub> 2 2 1 3
9945
13
I I
.
Câu 38: (ChuyênLêQuýĐôn–ĐiệnBiên-2019) Trong các số phức thỏa mãn: z 1 i z 1 2i
, số phức z có mơ đun nhỏ nhất có phần ảo là
A.
ChọnD
+ Gọi số phức cần tìm là z a bi a b, ( , <sub></sub>).
z ab i
+ z 1 i z 1 2i
1 1 1 2
a b i a b i .
2
2 2 2
2
3 9 9 3 5
5
5 20 20 10
<sub></sub> <sub></sub>
a
Câu 39: (ChuyênBắcGiang 2019) Cho số phức z thỏa mãn z 1. Gọi M m, lần lượt là giá trị lớn
nhất, giá trị lớn nhất của <sub>P</sub><sub></sub> <sub>z</sub>5<sub></sub><sub>z</sub>3<sub></sub><sub>6</sub><sub>z</sub> <sub></sub><sub>2</sub><sub>z</sub>4<sub></sub><sub>1</sub><sub>. Tính </sub><sub>M m</sub><sub></sub> <sub>. </sub>
I3
I2
I1 <sub>M</sub>
8
6
4
3
O
Trang 30
A. M m 1. B. M m 7. C. M m 6. D. M m 3.
Lờigiải
ChọnA
Ta có: zz z2 1 z 1
z
.
Suy ra 5 4 8 4 4 8 4 4
3
3
1 1
6 2 1 1 6 2 1 6 1 2 1
P z z z z z z z z z
z <sub>z</sub>
Đặt <sub>w z</sub><sub></sub> 4<sub></sub> <sub>w</sub> <sub></sub><sub>1</sub><sub>, ta được </sub><sub>P</sub><sub></sub> <sub>w</sub>2<sub></sub><sub>6</sub><sub>w</sub><sub> </sub><sub>1 2</sub><sub>w</sub><sub></sub><sub>2</sub><sub>. </sub>
1
x
w x y
y
<sub> </sub>
.
2 <sub>6</sub> <sub>1</sub> 2 <sub>2</sub> <sub>3</sub> <sub>2</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub> 2 <sub>6</sub> <sub>2</sub> <sub>3</sub> <sub>2</sub> <sub>1</sub>
P x x y y x i x yi x x y x i x yi
2 x 3 x yi 2 x 1 y 2 x 3 x yi 2 2x 2
2 x 3 2 2x 2
Xét hàm số f x
2
2 2 2 2
f x f x x x
x x
.
Ta có:
f f<sub></sub> <sub></sub> f
Vậy M 4,m 3 M m 1.
Câu 40: (BìnhGiang-HảiDương2019) Cho số phức z thỏa mãn z 1. Giá trị lớn nhất của biểu thức
1 2 1
P z z bằng
A. 6 5. B. 4 5. C. 2 5. D. 5.
Lờigiải
ChọnC
Gọi z x yi ; ;
2 2 2 2
1 1 1 1;1 .
z x y y x x
Ta có: <sub>P</sub><sub> </sub><sub>1</sub> <sub>z</sub> <sub>3 1</sub><sub> </sub><sub>z</sub>
Xét hàm số f x
1 2
.
2 1 2 1
f x
x x
1 2 3
0 0 1;1 .
5
2 1 2 1
f x x
x x
<sub></sub> <sub></sub>
f f f .
1;1
max 2 5
Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức P 1 z 3 1z bằng 2 5 khi 3
5
x , 4
5
y .
Câu 41: (SGDHưngYên 2019) 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 2
1 1
P z z z . Tính M m.
A. 13 3
4 . B.
39
4 . C. 3 3. D.
13
4 .
Lờigiải
ChọnA
Thay z2 1 vào P ta có
2
1 1
P z z z <sub> </sub><sub>z</sub> <sub>1</sub> <sub>z</sub>2<sub> </sub><sub>z</sub> <sub>z</sub>2 <sub> </sub><sub>z</sub> <sub>1</sub> <sub>z</sub>2<sub> </sub><sub>z z z</sub><sub>.</sub> <sub> </sub><sub>z</sub> <sub>1</sub> <sub>z z z</sub><sub> </sub><sub>1</sub>
1 1
z z z
.
Mặt khác z12
Xét hàm số f t
2 2
f t
t
với t1. Suy ra f t
2 2
f t
t
với t1. Suy ra f x
7
4
x
.
Ta có bảng biến thiên
Từ bảng biến thiên suy ra 13
4
M tại 7
4
t và m 3 tại t2.
Vậy . 13 3
4
M m .
Câu 42: (Chuyên-KHTN-HàNội-2019) Cho số phức
A. 5. B. 4. C. 3 3. D. 6.
Trang 32
Gọi M x y( ; ) là điểm biểu diễn số phức z. Ta có z z 2i y 1 0,tức biểu diễn hình học
của số phức thỏa mãn giả thiết là đường thẳng y 1 0. Xét điểm A(0;1) và B(4;0) thì
4 .
P z i z MA MB Dễ thấy A B, cùng phía với đường thẳng y 1 0 nên MA MB
nhỏ nhất bằng BA trong đó A (0; 3) đối xứng với A qua đường thẳng y 1 0.
Do đó MA MB nhỏ nhất bằng BA 5.
Câu 43: (SGDBến Tre2019) Cho các số phức z1 1 3i, z2 5 3i. Tìm điểm M x y
số phức z<sub>3</sub>, biết rằng trong mặt phẳng phức điểm M nằm trên đường thẳng x2y 1 0 và mô
đun số phức w3z<sub>3</sub> z<sub>2</sub> 2z<sub>1</sub> đạt gí trị nhỏ nhất.
A. 3 1;
5 5
M<sub></sub> <sub></sub>
. B.
3 1
. C.
3 1
;
5 5
M<sub></sub> <sub></sub>
. D.
3 1
;
5 5
M<sub></sub> <sub></sub>
.
Lờigiải
ChọnA
Trắcnghiệm: Thay tọa độ điểm M vào vế trái phương trình đường thẳng kết quả bằng 0 thỏa
ta được đáp án A
Tựluận:
Ta có w3z<sub>3</sub> z<sub>2</sub> 2z<sub>1</sub>3z<sub>3</sub> 3 3i 3
M x y biểu diễn số phức z<sub>3</sub> nằm trên đường thẳng d x: 2y 1 0 và A
AM d nên AM có phương trình: 2x y 1 0.
Khi đó M AMd nên 3 1; .
5 5
M<sub></sub> <sub></sub>
.
Câu 44: (SGDCầnThơ2019) Cho số phức
A. 5. B. 5 2. C. 20. D. 2 5.
Lờigiải
ChọnD
Cách1.
Ta có z 1 i z 1 2i 2 i z 1 2i 2 i 2 5.
Đẳng thức xảy ra khi z 3 3i.
Vậy max z 1 i 2 5.
Cách2.
M'
A
B
A'
Đặt z x yi x y , ,
Gọi M x y
Dễ thấy A
Suy ra max z 1 i 2 5, đẳng thức xảy ra khi M K.
Cách3.
1 2 5
z i
Đặt z x yi
1 2 5
x y .
Đặt 1 5 sin
2 5 cos
x a
y a. Ta có z 1 i
2 2
1 1
x y
5 sin 2 5 cos 1
a a 10 4 5 sin a2 5 cosa
2 5 5
10 10 sin cos
5 5
<sub></sub> <sub></sub>
a a 10 10sin
2 5
cos
5
5
sin
5
<sub></sub>
.
Vì 1 sin
0 1 2 5
z i .
Vậy giá trị lớn nhất của z 1 i là 2 5. Dấu " " <sub> xảy ra khi </sub>sin
cos cos 2 sin
2 5
2 5
sin sin 2 cos
2 5
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
a k
a k
<sub> </sub> <sub></sub>
<sub> </sub> <sub></sub>
1 5 sin
2 5 cos
z i.
Trang 34
A. 1. B. 2 5
5 . C. 2. D.
5
5 .
Lờigiải
ChọnD
Giả sử z x yi
<sub></sub> <sub></sub>
2 1
x y
.
Do đó
2
2 2 2 <sub>2</sub> <sub>1</sub> 2 2 <sub>5</sub> 2 <sub>4</sub> <sub>1</sub> <sub>5</sub> 2 1 1<sub>,</sub> <sub>.</sub>
5 5
5
z x y y y y y <sub></sub> y <sub></sub> y
Suy ra min 1 5
5 5
z khi 2
5
y , 1
5
x .
Câu 46: (Chuyên Nguyễn Du-ĐăkLăk 2019) Số phức z có môđun nhỏ nhất thoả mãn
2 3i z z i
là
A. 6 3
5 5 i. B.
3 6
5 5 i. C.
3 6
5 5 i. D.
6 3
5 5 i.
Lờigiải
ChọnC
Đặt z x yi x y , ;
Khi đó 2 3i z z i
.
Do đó tập hợp điểm biểu diễn của z là đường thẳng :x 2y 3 0.
Ta có min z d
Gọi : 2 0 3; 6
2 3 0 5 5
x y
H d H H
x y
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
.
Khi đó z có mơđun nhỏ nhất thoả mãn có điểm biểu diễn là H, tức là 3 6
5 5
z i.
Câu 47: (SởGDNamĐịnh-2019) Trong các số phức z thỏa mãn
i z i
z i
. Tìm giá
trị nhỏ nhất của z.
A. 3 13
26 . B.
5
5 . C.
1
2. D. 2.
Lờigiải
ChọnA
Điều kiện: z 2 i.
Phương trình đã cho 12 5 . 17 7 13 2 1 2
12 5
i
i z z i z i z i
i
Gọi M x y
Ta thấy đường thẳng : 6d x4y 3 0 không đi qua điểm N
Ngoài ra, z OM nên z nhỏ nhất khi OM nhỏ nhất, tức là
d ,
26
6 4
OM O d
.
Vậy min 3 13
26
z .
Câu 48: (ChuyênNguyễnHuệ-HN-2019) Cho số phức z thỏa mãn <sub>z</sub>2<sub></sub><sub>2</sub><sub>z</sub><sub> </sub><sub>5</sub>
. Tính min w, với w z 2 2i.
A. min 1
2
w . B. minw 1. C. min 3
2
w . D. min w2.
Lờigiải
ChọnB
Theo giả thiết, <sub>z</sub>2<sub></sub><sub>2</sub><sub>z</sub><sub> </sub><sub>5</sub>
1 2 . 1 2 1 3 0
z i z i z i
1 2 1 3 2
z i
z i z i
.
Đặt z x yi ( , x y<sub></sub>). Khi đó,
1 2 1 3 2 3
2 2
x y x y y y y z x i
.
2 2
2 4 4 2
w x i x
x <sub></sub>.
Từ
Câu 49: (KimLiên-HàNội2019) Xét các số phức z thỏa mãn z 3 2i z 3 i 3 5. Gọi M,
m lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức P z 2 z 1 3i . Tìm M ,
m.
A. M 17 5; m3 2. B. M 26 2 5 ; m 2.
C. M 26 2 5 ; m3 2. D. M 17 5; m 3.
Trang 36
Gọi M là điểm biểu diễn số phức z, F<sub>1</sub>
Ta có z 3 2i z 3 i 3 5 và F F1 23 5 MF1MF2F F1 2.
Do đó tập hợp các điểm M là đoạn thẳng F F1 2.
Dựa vào hình vẽ, ta thấy:
+ M Pmax M A M B2 2 26 2 5 .
+ m P min M A M B AB1 1 3 2.
Vậy M 26 2 5 ; m3 2.
Câu 50: (ChuyênNguyễnTrãiHảiDương2019) Xét các số phức
A. z 1 5i. B. z 1 i. C. z 1 3i. D. z 1 i.
Lờigiải
ChọnB
Giả sử z x yi x y ;
Ta có z 1 3i 2
1 3 2
x y
<sub></sub>
Vì
1 1 6 5
z x y y
Vì 1 y 5 1 6y 5 25 1 z 1 5
Vậy z1 nhỏ nhất khi 1
1
x
y
khi đó z 1 i
Câu 51: (Chuyên NgữHàNội 2019) Cho các số phức z z z, ,<sub>1 2</sub> thay đổi thỏa mãn các điều kiện sau:
iz<sub> </sub><sub>2 4 3</sub>i , phần thực của z<sub>1</sub> bằng 2, phần ảo của z<sub>2</sub> bằng 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu
thức T z z<sub>1</sub>2 z z<sub>2</sub>2.
A. 9. B. 2. C. <sub>5</sub>. D. 4.
Lờigiải
ChọnD
Đặt z x yi x y, , , ta có M z
2 2 4 29
Suy ra tập hợp điểm M là đường tròn
Mặt khác: z<sub>1</sub> 2 bi A z
z<sub>2</sub> a i B z<sub>2</sub> B a1 Tập hợp điểm B là đường thẳng d<sub>2</sub>: y1.
Giao điểm của d<sub>1</sub> và d<sub>2</sub> là P
Gọi H và K lần lượt là hình chiếu của M trên d<sub>1</sub> và d<sub>2</sub>.
Ta có: T <sub> </sub>z z<sub>1</sub>2<sub> </sub>z z<sub>2</sub>2<sub></sub>MA2<sub></sub>MB2<sub></sub>MH2<sub></sub>MK2<sub></sub>MP2.
T đạt giá trị nhỏ nhất khi A H B<sub></sub> , <sub></sub>K và I M P, , thẳng hàng (theo thứ tự đó).
Phương trình đường thẳng IP: x t M
y t
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
2 4 <sub>2 4 1 3</sub>
1 3 (vì M IP).
Mà M
t
t t t
t
2 2 2
2
9 5
4 4 3 3 9 1
8
25
5
- Với t M<sub></sub> ; <sub></sub><sub></sub>
8 22 29
5 5 5 (loại)
- Với t<sub> </sub>M<sub></sub> ; <sub></sub><sub></sub><sub> </sub>z i<sub> </sub>z i z, <sub> </sub>i.
1 2
2 2 11 2 11 <sub>2</sub> 11 2
5 5 5 5 5 5 5
Suy ra MP<sub>min</sub> <sub> </sub>IP IM <sub> </sub>IP R <sub>4</sub>2<sub> </sub>
5 5 5 5
Câu 52: (Chuyên Bắc Giang 2019) Cho số phức z thỏa mãn z 3 4i 5 và biểu thức
2 2
2
P z z i đạt giá trị lớn nhất. Tính z i .
A. 5 3. B. 41. C. 61. D. 3 5.
Lờigiải
ChọnC
Trang 38
+) Ta có: z 3 4i 5
+) <sub>P</sub><sub> </sub><sub>z</sub> <sub>2</sub>2<sub> </sub><sub>z i</sub>2 <sub></sub>
4 x 3 2 y 4 23 4 2 x 3 y 4 23 33
<sub></sub> <sub></sub> .
3 4
33 3 2 4 2
4 2
x y
P x y .
Từ
hoặc
1
3
x
y
.
Với 5 33
5
x
P
y
<sub> </sub>
; Với
1
13
3
x
P
<sub> </sub>
.
Vậy số phức z thỏa mãn z 3 4i 5 và biểu thức P z 22 z i2 đạt giá trị lớn nhất là
5 5
z i. Khi đó z i 61.
Câu 53: (Đại học Hồng Đức –Thanh Hóa –2019) Cho số phức z a bi a b
1 1
z i . Giá trị nhỏ nhất của biểu thức P a b 5 là
A.
ChọnA
Cách1:
Theo giả thiết ta có z 1 i 1
Khi đó 5 sin cos 3 2 sin 3 3 2 sin
4 4
P a b t t <sub></sub>t
.
Ta có: 1 sin 1 2 2 sin 2 3 2 3 2
4 4
t t P
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
.
Do đó giá trị nhỏ nhất của P là 3 2.
Cách2:
Theo giả thiết ta có z 1 i 1
Theo BĐT Bunhia ta có:
Do đó P 3 2.
Câu 54: (ĐạihọcHồng Đức–ThanhHóa 2019) Cho số phức z a bi (a, b) thỏa mãn z 1.
Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức A z 2 2 z2.
Lờigiải
ChọnB
Ta có: <sub>z</sub><sub></sub><sub>2</sub>2 <sub></sub>
Suy ra: z22 z 22 <sub></sub><sub>2</sub>
Ta có: <sub>A</sub>2 <sub></sub>
Vì A0 nên từ đó suy ra A 50 5 2 .
Vậy giá trị lớn nhất của A là 5 2 .
Câu 55: (THPT Thăng Long-Hà Nội- 2019) Cho số thực a thay đổi và số phức z thỏa mãn
2 <sub>1</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub>
z i a
a a i
a
. Trên mặt phẳng tọa độ, gọi M là điểm biểu diễn số phức z. Khoảng
cách nhỏ nhất giữa hai điểm M và I
A. 6. B. 5. C. 4. D.
Lờigiải
ChọnC
Ta có:
2
2
2 2 2
1 2
1 2
1 1 1
i a a ai
z i a z
a a i
a a a
3 2
2
2 2 2
1
1.
1 1 1
a a a i
z a i
z z
a a a
<sub></sub>
Vậy tập hợp các điểm biểu diễn của số phức z là đường tròn tâm O bán kính R1.
Ta có: OI 5. Do đó: OMmin OM1OI R 5 1 4.
Câu 56: (ChuyênLêHồngPhong-NamĐịnh- 2019) Xét số phức z thỏa mãn z 2 4i 5. Gọi a
và b lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của z. Giá trị biểu thức <sub>a</sub>2<sub></sub><sub>b</sub>2<sub> bằng</sub>
A.
Trang 40
ChọnA
Gọi M x y
Ta có z 2 4i 5
Kẻ đường thẳng đi qua 2 điểm O và I cắt đường tròn tại 2 điểm M và N như hình vẽ.
2 2
2 4 2 5
OI ; IM IN R 5.
Từ hình vẽ ta thấy:
min 2 5 5 5
z OM OI IM b.
max 2 5 5 3 5
z ON OI IN a.
Vậy <sub>a</sub>2<sub></sub><sub>b</sub>2 <sub></sub><sub>40</sub><sub>.</sub>
Câu 57: (HậuLộc2-ThanhHóa- 2019) Cho z z<sub>1</sub>, <sub>2</sub> là hai trong các số phức thỏa mãn z 3 3i 2
và z1z2 4. Giá trị lớn nhất của z1 z2 bằng
A. 8. B. 4 3. C. 4 . D. 2 2 3 .
Lờigiải
ChọnA
GọiM N, lần lượt là điểm biểu diễn của hai số phức z z1, 2.
Do 1 2
1 2
3 3 3 3 2
4
z i z i
z z
nên
, N : 3 3 2
4 2.2
M C x y
MN
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
.
Ta có
2
2 2 2
1 2 1 1 2 2O 8
2
MN
z z OM ON OM ON <sub></sub> I <sub></sub>
.
Dấu " " xảy ra khi và chỉ khi OM ON MN là đường kính của
là số thực. Biết rằng z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> 4. Giá trị nhỏ nhất của z<sub>1</sub>3z<sub>2</sub> bằng
A. 5 21. B. 20 4 21 . C. 20 4 22 . D. 5 22.
Lờigiải
ChọnC
Giả sử số phức z x yi thỏa mãn
Vậy điểm biểu diễn số phức z z<sub>1</sub>, <sub>2</sub> thuộc đường tròn tâm I
Giả sử z1 x1 y i1 có điểm biểu diễn A x y
Vì z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> 4
Gọi H là trung điểm AB, K là trung điểmHB, khi đó ta có:
1 3 2 3 2 4 4
z z OA OB OH OB OK OK
Trang 42
Suy ra z<sub>1</sub>3z<sub>2</sub> 4OK 20 4 22
Câu 59: (ChunHồngVănThụ-HịaBình-2019)Trong các số phức z thỏa mãn <sub>z</sub>2<sub> </sub><sub>1 2</sub> <sub>z</sub><sub> gọi </sub>
z
và z<sub>2</sub> lần lượt là các số phức có mơđun nhỏ nhất và lớn nhất. Giá trị của biểu thức z<sub>1</sub>2 z<sub>2</sub>2
bằng
A. 6. B. <sub>2 2. </sub> C. 4 2. D. <sub>2. </sub>
Lờigiải
ChọnA
Áp dụng bất đẳng thức mô đun : z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> z<sub>1</sub> z<sub>2</sub> . Dấu bằng xảy ra z<sub>1</sub>kz<sub>2</sub>,
Với <sub>z</sub>2 <sub> </sub><sub>1 2</sub> <sub>z</sub> <sub></sub> <sub>z</sub>2 <sub></sub><sub>2</sub> <sub>z</sub> <sub> </sub><sub>1 0</sub> <sub>z</sub> <sub> </sub><sub>1</sub> <sub>2</sub>
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi:
2
3 2 2
1 2
1 2
1 2
k
z
z z
z i
z k
<sub></sub> <sub></sub> <sub> </sub> <sub></sub>
<sub> </sub>
<sub></sub>
Với <sub>z</sub>2 <sub> </sub><sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>z</sub> <sub></sub> <sub>z</sub>2 <sub></sub><sub>2</sub> <sub>z</sub><sub> </sub><sub>1 0</sub> <sub>z</sub> <sub> </sub><sub>1</sub> <sub>2</sub>
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi:
2
3 2 2
2 1
2 1
2 1
m
z
z z
z i
z m
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub> </sub>
<sub> </sub> <sub></sub>
<sub></sub>
Vậy z<sub>1</sub>2 z<sub>2</sub>2
Câu 60: (SGDĐàNẵng 2119) Gọi z là số phức có mơđun nhỏ nhất thỏa mãn điều kiện z 2 8i 17
. Biết
A. m 18. B. m54. C. m 10. D. m14.
Lờigiải
ChọnC
Gọi
Ta có: z 2 8i 17
Lại có:
Suy ra a1;b4. Khi đó: <sub>m</sub><sub></sub><sub>2</sub><sub>a</sub>2<sub></sub><sub>3</sub><sub>b</sub><sub> </sub><sub>2 12</sub><sub> </sub><sub>10</sub><sub>.</sub>
Câu 61: (Nho Quan A - Ninh Bình - 2019) Xét các số phức z a bi a b
A. P3. B. P 3. C. P1. D. P7.
Lờigiải
ChọnB
Đặt A
M
thuộc đường trịn
Ta thấy IK
2
2 2 <sub>2</sub> 2
2
AB
MABMA MB MK .
2 MA MB 4MK AB MA MB MA MB 4MK AB
.
Ta có z 1 6i z 7 2i là tổng khoảng cách từ điểm M trên đường tròn
Vậy MA MB lớn nhất khi:
max
MA MB
. Điều này xảy ra khi M là giao điểm của IK với
đường tròn
Ta có phương trình của đường thẳng : 2
3
x t
IK
y t
.
Tọa độ giao điểm của IK với đường tròn
2
2 2
2
3 2 8 2
2 3 8
x t
y t t t
x y
<sub> </sub> <sub></sub> <sub> </sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
.
Vậy điểm M cần tìm ứng với t 2 khi đó
5
a
M P a b
b
<sub> </sub>
Câu 62: (SGDBắcNinh2019) Cho số phức zthỏa mãn
A. 5 6. B. 15 1
ChọnC
(C)
A
B
I
N
Trang 44
Cách1
i
i z
i
z
Gọi OM
Suy ra M thuộc đường tròn
Lúc đó P MA 6MB MA 2. 3MB <sub></sub> <sub>3</sub>
Có <sub>MA</sub>2<sub></sub><sub>3</sub><sub>MB</sub>2<sub></sub>
Có <sub>IM</sub>2<sub></sub><sub>9</sub><sub>, </sub><sub>IA</sub>2 <sub></sub><sub>18</sub><sub>, </sub><sub>IB</sub>2<sub></sub><sub>2</sub><sub>, nên </sub><sub>MA</sub>2<sub></sub><sub>3</sub><sub>MB</sub>2 <sub></sub><sub>60</sub><sub>. </sub>
Suy ra P 3.60 6 5 .
Có P6 5 3
1 2
MA MB
.
Vậy giá trị lớn nhất của P là P6 5.
Cách2.
Giả sử M x y
1 2 9
x y
. Do đó M thuộc đường trịn tâm I
Đặt 1
2
a x
Ta có
2 2 <sub>9</sub>
a b . Gọi A
2 6 2 3 6 2 1 6 2 3
P z i z i MA MB x y <sub></sub> x y <sub></sub>
3 3 6 1 1 6 27 6 2 11
a b a b a b a b
<sub></sub> <sub></sub>
6 a b 27 2 6 a b 33 1 2 27 33 6 5
Câu 63: (Lômônôxốp-HàNội2019) Cho số phức z thay đổi thỏa mãn z 1 i 3. Giá trị nhỏ nhất
của biểu thức A2z 4 5i z 1 7i bằng a b (với a b, là các số nguyên tố). Tính
S a b?
A. 20 . B. 18 . C. 24 . D. 17.
Lờigiải
ChọnB
Gọi z x yi x y ,
1 3 1 1 9
z i x y C ;
Suy ra, tập hợp tất cả các điểm biểu diễn số phức z là đường trịn
Ta có:
2 4 5 1 7 2 4 5 1 7
A z i z i x y x y
2 x 4 y 5 x 1 y 7 3 x 1 y 1 9
2 x 4 y 5 4x 8x 4y 20y 29
2 4 5 2 2 10
4
x y x x y y
2 4 5 1
2
x y x y
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
.
Gọi M x y
2 4 5 1 7 2 , 4; 5 ; 1;7
A z i z i MA MB A B
Trang 46
2 2 , 1;
2
A MA MB MA MC C
<sub></sub> <sub></sub>
.
Ta có: 0;3 3 <sub> </sub>
2 2 C
IC<sub></sub> <sub></sub> IC R
.
Suy ra, điểm C nằm trong đường tròn
Vậy, đường thẳng AC cắt đường tròn
Do đó, để A2
2 2 ,
2
A MA MC AC AC
.
5 13
A a b
.
Vậy, a b 18.
Câu 64: (NguyễnHuệ-Ninh Bình- 2019)Cho z z<sub>1</sub>, <sub>2</sub> là nghiệm phương trình 6 3 i iz 2z 6 9i
và thỏa mãn <sub>1</sub> <sub>2</sub> 8
5
z z . Giá trị lớn nhất của z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> bằng
A. 56
5 . B.
28
5 . C. 6. D. 5.
Lờigiải
ChọnA
Gọi z<sub>1</sub> x<sub>1</sub> y i z<sub>1</sub>, <sub>2</sub> x<sub>2</sub> y i<sub>2</sub> , với x y x y<sub>1</sub>, , ,<sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub><sub></sub>.
Do <sub>1</sub> <sub>2</sub> 8
5
z z
8
5
x x y y i
1 2 1 2
8
5
x x y y
Gọi M x y<sub>1</sub>
8
5
M M x x y y
.
Mà z<sub>1</sub> là nghiệm phương trình 6 3 i iz 2z 6 9i
1 1 1 1
6 y x 3 2x 6 2y 9
2 2
1 1 6 1 8 1 24 0
x y x y
M x y
đường tròn <sub>( ) :</sub><sub>C x</sub>2<sub></sub><sub>y</sub>2<sub></sub><sub>6</sub><sub>x</sub><sub></sub><sub>8</sub><sub>y</sub><sub></sub><sub>24 0</sub><sub></sub> <sub>. </sub>
Tương tự M<sub>2</sub>
Đường trịn ( )C có tâm I
2
2 2
1
4 3
1
5 5
IM R M M <sub> </sub>
, và
1 2 2
z z OM.
Mà OM OI IM , dấu bằng xảy ra khi O I M, , thẳng hàng. Khi đó OM M M<sub>1</sub> <sub>2</sub>, và
28
5
z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> đạt giá trị lớn nhất bằng 2
Hoặcđánhgiáchọnđápánnhưsau:
Gọi N
Và Nđối xứng với M<sub>2</sub>qua gốc tọa độ O, Nđường tròn 2 2
1
( ) :C x y 6x8y24 0 .
1
( )C có tâm I1
Có I I<sub>1</sub> 10 I I R R1 18.
Nhận xét: với mọi điểm M1
5 .
Câu 65: Cho các số phức z và w thỏa mãn
i z i
w
Trang 48
A. 2
2 . B.
3 2
2 . C. 2. D.
1
2.
Lờigiải
ChọnB
1
z
i z i
w
1 3 1 1
z
z z i
w
2 2
3 1 1 .
1
z
z z
w
.
Đặt t z ; t0 (vì z 0 khơng thỏa phương trình trên).
(1) trở thành:
1
t
t t
w 1 <sub>10</sub> 2 <sub>8</sub> <sub>2</sub>.
t
w
t t
.
2
2
1 1 1
1 ; 0.
8 2 <sub>1</sub> 2
10 <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub>
w t
t <sub>t</sub> <sub>t</sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
.
Ta ln có: 1 1 1 2
2
w i w i 3 2.
2
w i
.
Dấu = xảy ra
1
2
1 1
3 2
2
t z
w k i
w i
<sub></sub>
1
2
3 1
2 2
z i
w i
.
Vậy: Giá trị lớn nhất của 3 2.
2
T .
Câu 66: Cho các số phức z thỏa mãn z 2 z 2 2 3 . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
2 3 3 3 2 3
P z i z i z i .
A. 12. B. 6. C. 8. D. 10.
Lờigiải
Gọi M x y
2
, 2.
Có z 2 z 2 2 3 MF MF<sub>1</sub> <sub>2</sub> 2 3, có 2 3F F<sub>1 2</sub> 2 2.
Suy ra M x y
2b2 và phương trình chính tắc của
3 1
x <sub></sub>y <sub></sub> <sub>. </sub>
Có
1 1
x
M x y E
y
<sub> </sub>
.
Có P z 2 3 i z 3 3 2 i z 3i .
2
2 3 1 3 3 2 3
x y x y x y
.
x2 3 2 y12 3 3x 2 y2 2 y3 2.
2 3 3 3 2 3 3 1
x x y y
(Bất đẳng thức tam giác).
2
4y 12y 84 3 y
.
Đặt <sub>f y</sub>
2
2 3 <sub>1</sub>
3 21
y
f y
y y
.
f y <sub>y</sub>2<sub>3</sub><sub>y</sub><sub>21 2</sub> <sub>y</sub><sub>3 1</sub>
Cĩ 1 y 1
Có f
Suy ra
<sub></sub>1;1<sub></sub> 12
yMin f y P12.
Đẳng thức
0, 1
2 3 <sub>1 0</sub>
2
3 3
x y
x y
y
x
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>
0, 1
x y
.
Thử lại: Khi x0,y1 có P12.
Vậy MinP12 khi x0,y1.
Câu 67: Cho số phức z x yi, x y, thỏa mãn <sub>z</sub>2<sub></sub><sub>3</sub><sub>y</sub>2<sub></sub><sub>16</sub><sub>. Biểu thức </sub><sub>P</sub><sub> </sub><sub>z i</sub> <sub>z</sub> <sub>2</sub> <sub> đạt giá </sub>
trị lớn nhất tại
2 2
0 0
x y bằng
A. 20 3 6
2
. B. 20 3 7
2
. C. 20 3 6
2
. D. 20 3 7
2
Trang 50
ChọnD
Ta có: <sub>z</sub>2<sub></sub><sub>3</sub><sub>y</sub>2 <sub></sub><sub>16</sub><sub></sub><sub>x</sub>2<sub></sub><sub>4</sub><sub>y</sub>2<sub></sub><sub>16</sub><sub>. </sub>
2 <sub>1</sub> <sub>2</sub> 2 2 <sub>1</sub> <sub>2</sub>
P x y x y x y x y
2 1 5
x x y y
.
max <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2 2
2 2
. 2 1 2 2 0
2 0 2 2 4 16 0
. 2 0
1 . 0 2 0
1 . 0
5
4 16 1 . 0
4 16
0
0 0
0
0 0
x y
x y x y x y
x x y y
x x
y y x x
y y
P
x y y y
x y
x
x x
y
y y
20 3 7
2 <sub>1</sub> <sub>7</sub>
2
1 7 <sub>2</sub>
x
y
x y
y
x
<sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub> </sub>
.
Nhậnxét: Bài này ta dùng bất đẳng thức véc tơ như sau
Cho a
1 1 2 2 1 2 1 2
a b a b a b a b a a b b .
Dấu “ = ” xãy ra a b , ngược hướng
1 2 2 1
1 1
2 2
0
0
a b a b
a b
a b
<sub></sub>
<sub></sub>
.
Câu 68: Cho số phức z a bi
A. S11. B. S 5. C. S 3. D. S5.
Lờigiải
ChọnB
Trong mp tọa độ Oxy, Ta gọi các điểm biểu diễn của các số phức:
z x yi là M x y
2
2 2
1 2 2
1 2 1 2
2
2 2
2
4 <sub>8</sub>
16
5
4
MF x y <sub>x</sub>
MF MF x MF MF
MF x y
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
.(2)
Từ (1) và (2), suy ra <sub>1</sub> 5 4
5
x
MF .
Mặt khác 2
1 4
MF x y
2 2 2
2 <sub>2</sub>
4
5 4 1
5 25 9
x x y
x y
<sub></sub> <sub></sub>
.
Vậy, tập hợp các điểm biểu diễn của số phức thỏa mãn z 4 z 4 10 là Elip có phương
trình
2 2
: 1
Theo đề, ta cần tìm điểm thuộc
Ta gọi các điểm biểu diễn số phức: z 6 0i là A
z i là C
Do đó, z6 lớn nhất khi và chỉ khi MA lớn nhất.
Dựa, vào hình vẽ trên ta thấy để MA lớn nhất khi M C
A. S 3. B. S5. C. S 5. D. S11.
Lờigiải
ChọnC
Gọi M a b
4 4 10 4 4 10
4 4 10 *
z z a bi a bi
a b a b
Xét F1
Suy ra M thuộc Elip có 4 2 2 3
2 10 5
c
b a c
a a
<sub></sub> <sub> </sub>
Ta có: <sub>z</sub><sub> </sub><sub>6</sub>
MA z i S .
Câu 70: Cho số phức z thỏa mãn z 1, M m, lần lượt là giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu
thức A 1 z 2 1z . Giá trị của biểu thức M m bằng
A. 2 5 2 . B. 6. C. 2 5 4 . D. 7.
Trang 52
ChọnA
Gọi z x yi với x y, <sub></sub>. <sub>z</sub> <sub> </sub><sub>1</sub> <sub>x</sub>2<sub></sub><sub>y</sub>2 <sub> </sub><sub>1</sub> <sub>x</sub>2<sub></sub><sub>y</sub>2<sub></sub><sub>1</sub>
1 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2
A z z x y x y x x
.
Xét hàm số f x
1 2 1 2 1
2 2 2 2 <sub>2 1</sub>
x x
f x
x x <sub>x</sub>
<sub></sub> .
f x x x x .
Khi đó f
5
f<sub></sub> <sub></sub>
; f
1;1
3
max 2 5 ; min 1 2
5
M f x f m f x f
<sub></sub> <sub></sub>
. Suy ra M m 2 5 2 .
Câu 71: Xét tập hợp S các số phức z x yi x y
0 0
. .
T M x y
A. 9 3
2
T . B. 9 3
4
T . C. 9 3
2
T . D. 9 3
4
T .
Lờigiải
ChọnD
Ta có: <sub>3</sub><sub>z z</sub><sub> </sub>
Do đó, <sub>Q</sub><sub> </sub><sub>z z</sub>
2
2 2 4<sub>, 2</sub> <sub>2 .</sub>
4
1
0 1.
2 2 ; 2
x x
f x x
x
x
f x x
x
<sub> </sub>
Mặt khác, f
0 0
3
1, .
4
x y
Vậy 9 3.
4
T
Câu 72: (THPT Hậu Lộc 2 2019) Cho z z<sub>1</sub>, <sub>2</sub> là hai trong các số phức thỏa mãn z 3 3i 2 và
1 2 4
z z . Giá trị lớn nhất của z1 z2 bằng
Lờigiải
ChọnA
GọiM N, lần lượt là điểm biểu diễn của hai số phức z z<sub>1</sub>, <sub>2</sub>.
Do 1 2
1 2
3 3 3 3 2
4
z i z i
z z
nên
, N : 3 3 2
4 2.2
M C x y
MN
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
.
Như vậy MN là đường kính của đường trịn
Ta có
2
2 2 2
1 2 1 1 2 2O 8
2
MN
z z OM ON OM ON <sub></sub> I <sub></sub>
.
Dấu " " xảy ra khi và chỉ khi OM ON MN là đường kính của
1 2 1 4 7 6 2
z i z i và iz2 1 2i 1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức T z1z2 .
A. 2 2 1 . B. 2 1 . C. 2 2 1 . D. 2 1 .
Lờigiải
ChọnC
Trên mặt phẳng Oxy, gọi M a b
Từ đó ta được MA MB 6 2AB nên tập hợp các điểm M biểu diễn cho số phức z1 là đoạn
Trang 54
2 1 2 1 3 1 2 1 3 2 1
iz i iz i z i . Gọi N c d
I là điểm biểu diễn cho số phức 2i, khi đó IN 1 nên tập hợp các điểm biểu diễn cho số
phức z<sub>3</sub> là đường tròn
1 2 1 3
z z z z MN.
Dễ thấy hình chiếu vng góc của điểm I
Do đó minMN KHd I AB
Câu 74: (Trường Thpt Hàm Rồng 2019) Cho số phức z z z, ,<sub>1</sub> <sub>2</sub> thỏa mãn z<sub>1</sub> 4 5i z<sub>2</sub> 1 1 và
4 8 4
z i z i . Tính z1z2 khi P z z1 z z2 đạt giá trị nhỏ nhất
A. 8 B. 6. C.
Lờigiải
ChọnD
Gọi A là điểm biểu diễn của số phức z<sub>1</sub>. Suy ra A thuộc đường tròn
1 4;5 , 1
I R .
Gọi B là điểm biểu diễn của số phức z<sub>2</sub>. Suy ra B thuộc đường tròn
Gọi M x y
Theo giả thiết z4i z 8 4i x y 4. Suy ra M thuộc đường thẳng
2 1; 0 , 2 1
Dấu = xảy ra khi và chỉ khi A B I I M, ', , ',<sub>1</sub> <sub>2</sub> thẳng hàng. Khi đó 1 1 2
1
'
8
I A I I
suy ra A
2 2 1
1
' '
8
I B I I
suy ra B' 4; 2
Câu 75: (ChuyênĐHVinh- 2019) Cho các số phức zvà
Tìm giá trị
lớn nhất của T 1 i
A. 4 2
3 B.
2
3 C.
2 2
3 D. 2
Lờigiải
ChọnA
2
2 2
2
2 2
2 <sub>2</sub> 2
2 1 2 1 .
2 1 1 2 1 1
5 2 2
2 4
0 ' ' 0 0 2
5 2 2 <sub>5</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub>
z z
i z i i z i
z
z z
z z i z z
z z
t t t
f t t f t f t t t
t t <sub>t</sub> <sub>t</sub>
<sub></sub> <sub></sub>
Bảng biến thiên
Ta có 1 1 2 2 4 2
9 3
T i z i
Câu 76: Cho số phức
1
z có phần thực
dương). Giá trị nhỏ nhất của biểu thức 2
1 2 2 1
2
z
P z z z z z z được viết dưới dạng
m np q (trong đó n p, <sub></sub>; m,
A. 3 . B. 4. C. 0 . D. 2.
Lờigiải
ChọnA
2 <sub>8</sub> <sub>0</sub>
Trang 56
1 2 2 1 2 1 2 1 2
2 2 2
P z z z z z z z z z z z z z z MA MB M C.
Trong đó , A
, z<sub>2</sub>, 2
1
2 3 3
2 i
z z
Gọi H là hình chiếu vng góc của M trên OC.
Ta có MA MB HA HB MA MB MC HA HB HC .
Do đó P<sub>min</sub>
2
2 2 2.
4
x
P
x
P 0
2 3
3;0
3
x .
Vậy
2
min
2 3 2 3
2 3 2 2 4 2 6 3 2
3 3
P <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> .
Suy ra m2, n6, p3, q2 m n p q 3.
Câu 77: Trong các số phức z thỏa mãn <sub>z</sub>2<sub> </sub><sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>z</sub> <sub> gọi </sub>
1
z và z2 lần lượt là các số phức có môđun nhỏ
nhất và lớn nhất. Giá trị của biểu thức z12 z2 2 bằng
A. 6. B. 2 2. C. 4 2. D. 2.
Lờigiải
ChọnA
Đặt z a bi a b ; , <sub></sub>.
2 <sub>1</sub> 2 2 <sub>1 2</sub> 2 2 <sub>1</sub> <sub>4</sub> 2 2
z a b abi a b a b ; <sub>2</sub> <sub>z</sub> <sub></sub><sub>2</sub> <sub>a</sub>2<sub></sub><sub>b</sub>2<sub>. </sub>
Ta có <sub>z</sub>2<sub> </sub><sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>z</sub> <sub></sub>
4 2 1 4 0 2 6 1 0
a b a b a b a b a b a b
6 1 4
a b a b a
.
Vì <sub></sub><sub>4</sub><sub>a</sub>2<sub> </sub><sub>0,</sub> <sub>a</sub> <sub></sub><sub> nên </sub>
M
Suy ra <sub>2 1</sub> 2 2 <sub>2 1</sub> 2 1 2 2 <sub>6.</sub>
2 1
m
a b m M
M
<sub></sub>
2 1 .
1 2
3 2 2
a
a
M
b
a b
<sub> </sub>
<sub></sub>
2 1 .
2 1
3 2 2
a
a
m
b
a b
<sub></sub> <sub> </sub>
<sub></sub>
Câu 78: (SởNamĐịnh-2019) Xét các số phức w, z thỏa mãn w 3 5
5
i
và 5w
A. 7 . B. 2 53 . C. 2 58 . D.
Lờigiải
ChọnC
Cách1.
Ta có: 5w
5w 5i 2 i z 4 5i 5w i 1 2i z 4 1 2i 5 z 3 2i
3 5
5. 5 3 2 3 2 3
5 z i z i
.
Ta có:
2 2 2 2
1 1 2 1 ; , 1
z z z z z z z z . (1)
2 2 1
1 ; , 1
2
z z
z z z z . (2)
Ta có: P z 2i z 6 2i z 3 2i 3 z 3 2 3i .
Áp dụng (1) và (2), ta có:
2 2 2
3 2 3 3 2 3 2 3 2 9
z i z i z i .
2 2 3 2 3 3 2 3 2 6 2
3 2 3 3 2 3
2 2
z i z i z i z i
z i z i
Vậy, ta có:
2
2 2
2 6 2
2 3 2 9 2 6 2 4 3 2 9
2
z i z i
z i z i z i z i
.
2 <sub>4</sub> <sub>3 2</sub> <sub>9</sub>
P z i
.
Trang 58
2 <sub>4 7</sub>2 <sub>9</sub> <sub>232</sub> <sub>2 58</sub>
P P
.
Cách2.
Ta có: 5w
3 2 3
z i
.
Suy ra, tập hợp các điểm biểu diễn số phức z là đường tròn
Ta có: P z 2i z 6 2i AM BM A ;
Gọi H là trung điểm của cạnh AB.
Ta có:
2
2 2 2 2 2
2 2 2 4
2
AB
P AM BM <sub></sub> MH <sub></sub> MH AB
.
Vậy, P z 2i z 6 2i đạt giá trị lớn nhất khi <sub>MH</sub>2<sub> đạt giá trị lớn nhất. </sub>
Dựa vào hình vẽ sau
Suy ra, <sub>MH</sub>2<sub> đạt giá trị lớn nhất khi </sub><sub>M</sub> <sub></sub><sub>M</sub><sub>'</sub><sub></sub><sub>P</sub>2<sub></sub><sub>232</sub><sub> </sub><sub>P</sub> <sub>2 58</sub><sub>. </sub>
Câu 79: Cho các số phức z1, z2, z3 thỏa mãn z1 z2 z3 1. Tính giá trị lớn nhất của biểu thức
2 2 2
1 2 2 3 3 1
P z z z z z z .
A. P9. B. P10. C. P8. D. P 12.
Lờigiải
ChọnA
vì z1 z2 z3 1 suy ra A; B; C thuộc đường trịn tâm O bán kính bằng 1.
Ta có z<sub>1</sub>z<sub>2</sub> AB; z<sub>2</sub>z<sub>3</sub> BC z<sub>3</sub>z<sub>1</sub> AC.
Suy ra P z<sub>1</sub>z<sub>2</sub>2 z<sub>2</sub>z<sub>3</sub>2 z<sub>3</sub>z<sub>1</sub>2 <sub></sub><sub>AB</sub>2<sub></sub><sub>BC</sub>2<sub></sub><sub>AC</sub>2
AO OB BO OC AO OC
6 2
9 OA OB OC
9
Dấu “ = “ xảy ra khi G O , hay ABC đều.
Câu 80: Cho số phức z thỏa mãn 3z z 2z z 12.Gọi M m, lần lượt là giá trị lớn nhất, nhỏ nhất
của
A. 28. B. 24. C. 26 . D. 20.
Lờigiải
ChọnB
Gọi
Xét 3 z z 2 z z 123 x 2 y 6. (1)
Ta có:
Trang 60
P đạt min, max khi bán kính đường trịn đạt min, max khi xét sự tương giao với miền hình thoi
Ta có đường trịn giao với miền hình thoi điểm gần tâm nhất khi đường tròn tiếp xúc cạnh CD:
3x2y 6 0tương ứng có
2 2