Toán 12 Bài toán tìm số phức thõa mãn điều kiện cho trước

Sweetdream2202

Cựu Cố vấn Toán
Thành viên
24 Tháng mười 2018
1,616
1,346
216
24
TP Hồ Chí Minh
Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

1. kiến thức cần sử dụng

- [tex]z=a+bi=>\left\{\begin{matrix} \overline{z}=a-bi\\ |z|=\sqrt{a^2+b^2} \end{matrix}\right.[/tex]
- [tex]z^2=(a+bi)^2=a^2-b^2+2abi[/tex]
- [tex]z^3=(a+bi)^3=(a^3-3ab^2)+(3a^2b-b^3)i[/tex]

- liên hợp:

+ [tex]\overline{z_1+z_2}=\overline{z_1}+\overline{z_2}[/tex]
+ [tex]\overline{z_1.z_2}=\overline{z_1}.\overline{z_2}[/tex]
+ [tex]\overline{\left (\frac{z_1}{z_2} \right )}=\frac{\overline{z_1}}{\overline{z_2}}[/tex]

- module:

+ [tex]|z_1.z_2|=|z_1|.|z_2|=>|z^n|=|z|^n[/tex]
+ [tex]\left | \frac{z_1}{z_2} \right |=\frac{|z_1|}{|z_2|}[/tex]
- cho z là số thực: [tex]z=a[/tex]
- cho z là số thuần ảo: [tex]z=bi[/tex]

2. phương pháp xử lí bài toán tìm số phức thỏa mãn điều kiện cho trước

- đặt [tex]z=a+bi[/tex], kết hợp với điều kiện đưa về giải phương trình, hệ phương trình
- với bài toán có z và |z|, đưa về phương trình dạng [tex]z=f(|z|)[/tex]. lấy module 2 vế đưa về giải phương trình.
- nếu z là số phức thỏa mãn: [tex]a.z+b.\overline{z}=c=>z=\frac{c.\overline{a}-b.\overline{c}}{|a|^2-|b|^2}[/tex]

3. ví dụ

ví dụ 1: cho [tex]z=a+bi[/tex] thõa mãn [tex](1+2i).z+5.\overline{z}=4-2i[/tex]. tính a+3b.

giải:
cách 1:
[tex](1+2i).(a+bi)+5.(a-bi)=4-2i[/tex]
[tex]<=>a+bi+2ai-2b+5a-5bi=4-2i[/tex]
[tex]<=>(6a-2b-4)+(2a-4b+2)i=0[/tex]
[tex]<=>\left\{\begin{matrix} 6a-2b-4=0\\ 2a-4b+2=0 \end{matrix}\right.<=>\left\{\begin{matrix} a=1\\ b=1 \end{matrix}\right.=>a+3b=4[/tex]
cách 2: sử dụng công thức ở trên, ta có:
[tex]z=\frac{c.\overline{a}-b.\overline{c}}{|a|^2-|b|^2}=\frac{(4-2i)(1-2i)-5(4+2i)}{(1^2+2^2)-5^2}=1+i[/tex]
suy ra a=b=1.

ví dụ 2: có bao nhiêu số thực m, sao cho có duy nhất một số phức z thỏa mãn [tex]z.\overline{z}=1[/tex] và [tex]|z-\sqrt{3}+i|=m[/tex], m>0.

giải:
đặt [tex]z=a+bi[/tex]
[tex]z.\overline{z}=1<=>|z|^2=1<=>a^2+b^2=1[/tex]
và [tex]|z-\sqrt{3}+i|=m<=>(a-\sqrt{3})^2+(b+1)^2=m^2[/tex]
phương trình (1) là đường tròn tâm O, bán kính [tex]R_1=1[/tex]
phương trình (2) là đường tròn tâm [tex]I(\sqrt{3};-1)[/tex], bán kính [tex]R_2=m[/tex]
để tồn tại z duy nhất thì 2 đường tròn tiếp xúc nhau, khi đó ta có:
+ tiếp xúc ngoài: [tex]OI=R_1+R_2<=>2=1+m<=>m=1[/tex]
tiếp xúc trong: [tex]OI=|R_1-R_2|<=>2=|1-m|<=>m=-1\vee m=3=>m=3[/tex]
 
Top Bottom