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.
Xin chào mọi người, hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về số phức nhé, chắc hẳn các bạn cũng đã biết [imath]x^2=-1[/imath] là vô nghiệm, nhưng khi con người ta gặp giới hạn thì ta sẽ tìm cách phá bỏ nó. Do đó, số phức ra đời . Hãy tìm hiểu cùng mình nhé
I. Các kiến thức cơ bản
1. Khái niệm số phức
- Tập hợp số phức [imath]\mathbb{C}[/imath].
- Số phức (dạng đại số) [imath]z=a+bi\: (a;b\in \mathbb{R}[/imath] và [imath]i[/imath] gọi là đơn vị ảo, [imath]i^2=-1[/imath].
Cho hai số phức [imath]z=a+b i[/imath] và [imath]z^{\prime}=a^{\prime}+b^{\prime} i[/imath]. Khi đó:
[imath]z=z^{\prime} \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}a=a^{\prime} \\b=b^{\prime} .\end{array}\right.[/imath].
- [imath]z[/imath] là số thực [imath]\Leftrightarrow[/imath] phần ảo của [imath]z[/imath] bằng 0 [imath](b=0)[/imath].
- [imath]z[/imath] là số ảo [imath]\Leftrightarrow[/imath] phần thực của [imath]z[/imath] bằng 0 [imath](a=0)[/imath].
- Số 0 vừa là số thực vừa là số ảo.
2. Biểu diễn hình học
Trong mặt phẳng [imath]Oxy[/imath] ([imath]Oy[/imath] là trục ảo, [imath]Ox[/imath] là trục thực), mỗi số phức [imath]z=a+bi\: (a;b\in \mathbb{R})[/imath] được biểu diễn bởi điểm [imath]M(a,b)[/imath]. Ngược lại mỗi điểm [imath]M(a;b)[/imath] biểu diễn một số phức là [imath]z=a+bi.[/imath] Ta còn viết là [imath]M(a+bi)[/imath] hay [imath]M(z)[/imath].
3. Các phép toán trên số phức
Cho hai số phức [imath]z=a+b i[/imath] và [imath]z^{\prime}=a^{\prime}+b^{\prime} i[/imath]. ([imath]a;b;a';b'\in \mathbb{R})[/imath] và [imath]k\in \mathbb{R}[/imath]
a) Cộng, trừ hai số phức
[imath]z+z^{\prime}=\left(a+a^{\prime}\right)+\left(b+b^{\prime}\right)[/imath] i.
[imath]z-z^{\prime}=\left(a-a^{\prime}\right)+\left(b-b^{\prime}\right) i[/imath].
b) Nhân hai số phức
[imath]z z^{\prime}=\left(a a^{\prime}-b b^{\prime}\right)+\left(a b^{\prime}+a^{\prime} b\right) i[/imath].
[imath]kz=k.(a+bi)=ka+kbi[/imath]
c) Số phức liên hợp
Số phức liên hợp với [imath]z[/imath] là [imath]\overline{z}=a-bi.[/imath]
d) Môđun của số phức
Độ dài [imath]\overrightarrow{OM}[/imath] được gọi là modun của số phức [imath]z[/imath] và kí hiệu là [imath]|z|[/imath]. Vậy [imath]|z|=|\overrightarrow{OM}|=\sqrt{a^{2}+b^{2}}[/imath].
e) Chia hai số phức
Nghịch đảo của số phức [imath]z\ne 0[/imath] là:
[math]z^{-1}=\frac{1}{a^{2}+b^{2}}(a-b i) \quad\left(=\frac{\bar{z}}{|z|^{2}}\right)[/math]
Thương của hai số phức [imath]z[/imath] và [imath]z^{\prime} \neq 0[/imath] là:
[math]\dfrac{z}{z'}=z.z'^{-1}=(a+bi)\left(\dfrac{a'}{a'^2+b'^2}-\dfrac{b'}{a'^2+b'^2}i\right)=\dfrac{aa'+bb'}{a'^2+b'^2}-\dfrac{ab'-a'b}{a'^2+b'^2}i[/math]
II. Phương trình bậc hai với hệ số thực
1. Căn bậc hai của số thực âm
+ Cho số [imath]z[/imath], nếu có số phức [imath]z_1[/imath] sao cho [imath]z_1^2=z[/imath] thì ta nói [imath]z_1[/imath] là một căn bậc hai của [imath]z[/imath].
+ Mọi số phức [imath]z\ne 0[/imath] đều có hai căn bậc hai.
* Phương pháp tìm căn bậc hai của số phức
+ Trường hợp [imath]w[/imath] là số thực:
Số 0 có đúng một căn bậc hai là 0
Số thực [imath]a>0[/imath] có đúng hai căn bậc hai là: [imath]\pm \sqrt{a}[/imath]
Số thực [imath]a>0[/imath] có đúng hai căn bậc hai là: [imath]\pm i\sqrt{-a}[/imath]
+ Trường hợp [imath]w=a+bi[/imath]
Cách 1: [imath]z=x+yi\: (x,y\in \mathbb{R})[/imath] là CBH của số phức [imath]w=a+bi[/imath]
[imath]\Leftrightarrow (x+yi)^2=a+bi\Leftrightarrow x^2-y^2+2xy=a+bi\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}x^2-y^2=a\\2xy=b\end{matrix}\right.[/imath]
Mỗi cặp số thực [imath](x;y)[/imath] nghiệm đúng hpt trên ta có một CBH [imath]x+yi[/imath] của số phức đã cho.
Cách 2: Biến đổi số phức đã cho về dạng: [imath]w=a+bi=(x+yi)^2[/imath]
Ta có CBH của số phức đã cho là [imath]\pm (a+bi)[/imath]
2. Phương trình bậc hai với hệ số thực
Cho phương trình bậc hai [imath]ax^2+bx+c=0\: (a,b,c\in \mathbb{R}, a\ne 0)[/imath] (1)
Xét [imath]\Delta =b^2-4ac[/imath] của phương trình. Ta thấy:
+ Khi [imath]\Delta =0:[/imath] (1) có nghiệm kép thực [imath]x_1=x_2=\dfrac{-b}{2a}[/imath].
+ Khi [imath]\Delta >0:[/imath] (1) có hai nghiệm thực phân biệt [imath]x_{1,2}=\dfrac{-b\pm \sqrt{\Delta}}{2a}[/imath]
+ Khi [imath]\Delta <0:[/imath] (1) có hai nghiệm ảo phân biệt [imath]x_{1,2}=\dfrac{-b\pm i\sqrt{\Delta}}{2a}[/imath]
III. Bài tập vận dụng
1. Số phức có phần thực bằng 1 và phần ảo bằng 3 là:
[imath]A. 1-3i \quad \quad B. -1+3i \quad \quad C. 1+3i \quad \quad D. -1-3i[/imath]
2. Cho số phức [imath]z=3-2i[/imath]. Tìm phần thực và phần ảo của số phức [imath]\overline{z}[/imath]
A. Phần thực bằng 3 và phần ảo bằng 2i
B. Phần thực bằng 3 và phần ảo bằng 2
C. Phần thực bằng -3 và phần ảo bằng -2i
D. Phần thực bằng -3 và phần ảo bằng -2
3. Cho số phức [imath]z=2+i[/imath]. Tính [imath]|z|[/imath]
[imath]A. |z|=\sqrt5 \quad \quad B. |z|=5 \quad \quad C. |z|=2 \quad \quad D. |z|=3[/imath]
4. Cho [imath]z_1=2+4i; z_2=3-5i[/imath]. Xác định phần thực của [imath]w=z_1.\overline{z_2}^2[/imath]
[imath]A. -120 \quad \quad B. -32 \quad \quad C. 88 \quad \quad D. -152[/imath]
Mình cùng nhau làm bài tập để nắm chắc kiến thức hơn nhaaaaa
__________
Xem thêm: Chinh phục kì thi THPTQG môn Toán 2022
SỐ PHỨC
I. Các kiến thức cơ bản
1. Khái niệm số phức
- Tập hợp số phức [imath]\mathbb{C}[/imath].
- Số phức (dạng đại số) [imath]z=a+bi\: (a;b\in \mathbb{R}[/imath] và [imath]i[/imath] gọi là đơn vị ảo, [imath]i^2=-1[/imath].
Cho hai số phức [imath]z=a+b i[/imath] và [imath]z^{\prime}=a^{\prime}+b^{\prime} i[/imath]. Khi đó:
[imath]z=z^{\prime} \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}a=a^{\prime} \\b=b^{\prime} .\end{array}\right.[/imath].
- [imath]z[/imath] là số thực [imath]\Leftrightarrow[/imath] phần ảo của [imath]z[/imath] bằng 0 [imath](b=0)[/imath].
- [imath]z[/imath] là số ảo [imath]\Leftrightarrow[/imath] phần thực của [imath]z[/imath] bằng 0 [imath](a=0)[/imath].
- Số 0 vừa là số thực vừa là số ảo.
2. Biểu diễn hình học
Trong mặt phẳng [imath]Oxy[/imath] ([imath]Oy[/imath] là trục ảo, [imath]Ox[/imath] là trục thực), mỗi số phức [imath]z=a+bi\: (a;b\in \mathbb{R})[/imath] được biểu diễn bởi điểm [imath]M(a,b)[/imath]. Ngược lại mỗi điểm [imath]M(a;b)[/imath] biểu diễn một số phức là [imath]z=a+bi.[/imath] Ta còn viết là [imath]M(a+bi)[/imath] hay [imath]M(z)[/imath].
3. Các phép toán trên số phức
Cho hai số phức [imath]z=a+b i[/imath] và [imath]z^{\prime}=a^{\prime}+b^{\prime} i[/imath]. ([imath]a;b;a';b'\in \mathbb{R})[/imath] và [imath]k\in \mathbb{R}[/imath]
a) Cộng, trừ hai số phức
[imath]z+z^{\prime}=\left(a+a^{\prime}\right)+\left(b+b^{\prime}\right)[/imath] i.
[imath]z-z^{\prime}=\left(a-a^{\prime}\right)+\left(b-b^{\prime}\right) i[/imath].
b) Nhân hai số phức
[imath]z z^{\prime}=\left(a a^{\prime}-b b^{\prime}\right)+\left(a b^{\prime}+a^{\prime} b\right) i[/imath].
[imath]kz=k.(a+bi)=ka+kbi[/imath]
c) Số phức liên hợp
Số phức liên hợp với [imath]z[/imath] là [imath]\overline{z}=a-bi.[/imath]
d) Môđun của số phức
Độ dài [imath]\overrightarrow{OM}[/imath] được gọi là modun của số phức [imath]z[/imath] và kí hiệu là [imath]|z|[/imath]. Vậy [imath]|z|=|\overrightarrow{OM}|=\sqrt{a^{2}+b^{2}}[/imath].
e) Chia hai số phức
Nghịch đảo của số phức [imath]z\ne 0[/imath] là:
[math]z^{-1}=\frac{1}{a^{2}+b^{2}}(a-b i) \quad\left(=\frac{\bar{z}}{|z|^{2}}\right)[/math]
Thương của hai số phức [imath]z[/imath] và [imath]z^{\prime} \neq 0[/imath] là:
[math]\dfrac{z}{z'}=z.z'^{-1}=(a+bi)\left(\dfrac{a'}{a'^2+b'^2}-\dfrac{b'}{a'^2+b'^2}i\right)=\dfrac{aa'+bb'}{a'^2+b'^2}-\dfrac{ab'-a'b}{a'^2+b'^2}i[/math]
II. Phương trình bậc hai với hệ số thực
1. Căn bậc hai của số thực âm
+ Cho số [imath]z[/imath], nếu có số phức [imath]z_1[/imath] sao cho [imath]z_1^2=z[/imath] thì ta nói [imath]z_1[/imath] là một căn bậc hai của [imath]z[/imath].
+ Mọi số phức [imath]z\ne 0[/imath] đều có hai căn bậc hai.
* Phương pháp tìm căn bậc hai của số phức
+ Trường hợp [imath]w[/imath] là số thực:
Số 0 có đúng một căn bậc hai là 0
Số thực [imath]a>0[/imath] có đúng hai căn bậc hai là: [imath]\pm \sqrt{a}[/imath]
Số thực [imath]a>0[/imath] có đúng hai căn bậc hai là: [imath]\pm i\sqrt{-a}[/imath]
+ Trường hợp [imath]w=a+bi[/imath]
Cách 1: [imath]z=x+yi\: (x,y\in \mathbb{R})[/imath] là CBH của số phức [imath]w=a+bi[/imath]
[imath]\Leftrightarrow (x+yi)^2=a+bi\Leftrightarrow x^2-y^2+2xy=a+bi\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}x^2-y^2=a\\2xy=b\end{matrix}\right.[/imath]
Mỗi cặp số thực [imath](x;y)[/imath] nghiệm đúng hpt trên ta có một CBH [imath]x+yi[/imath] của số phức đã cho.
Cách 2: Biến đổi số phức đã cho về dạng: [imath]w=a+bi=(x+yi)^2[/imath]
Ta có CBH của số phức đã cho là [imath]\pm (a+bi)[/imath]
2. Phương trình bậc hai với hệ số thực
Cho phương trình bậc hai [imath]ax^2+bx+c=0\: (a,b,c\in \mathbb{R}, a\ne 0)[/imath] (1)
Xét [imath]\Delta =b^2-4ac[/imath] của phương trình. Ta thấy:
+ Khi [imath]\Delta =0:[/imath] (1) có nghiệm kép thực [imath]x_1=x_2=\dfrac{-b}{2a}[/imath].
+ Khi [imath]\Delta >0:[/imath] (1) có hai nghiệm thực phân biệt [imath]x_{1,2}=\dfrac{-b\pm \sqrt{\Delta}}{2a}[/imath]
+ Khi [imath]\Delta <0:[/imath] (1) có hai nghiệm ảo phân biệt [imath]x_{1,2}=\dfrac{-b\pm i\sqrt{\Delta}}{2a}[/imath]
III. Bài tập vận dụng
1. Số phức có phần thực bằng 1 và phần ảo bằng 3 là:
[imath]A. 1-3i \quad \quad B. -1+3i \quad \quad C. 1+3i \quad \quad D. -1-3i[/imath]
2. Cho số phức [imath]z=3-2i[/imath]. Tìm phần thực và phần ảo của số phức [imath]\overline{z}[/imath]
A. Phần thực bằng 3 và phần ảo bằng 2i
B. Phần thực bằng 3 và phần ảo bằng 2
C. Phần thực bằng -3 và phần ảo bằng -2i
D. Phần thực bằng -3 và phần ảo bằng -2
3. Cho số phức [imath]z=2+i[/imath]. Tính [imath]|z|[/imath]
[imath]A. |z|=\sqrt5 \quad \quad B. |z|=5 \quad \quad C. |z|=2 \quad \quad D. |z|=3[/imath]
4. Cho [imath]z_1=2+4i; z_2=3-5i[/imath]. Xác định phần thực của [imath]w=z_1.\overline{z_2}^2[/imath]
[imath]A. -120 \quad \quad B. -32 \quad \quad C. 88 \quad \quad D. -152[/imath]
1C 2A 3A 4D
Mình cùng nhau làm bài tập để nắm chắc kiến thức hơn nhaaaaa
__________
Xem thêm: Chinh phục kì thi THPTQG môn Toán 2022
Last edited: