'

Các phép tính về số phức và các bài toán định tính

Theo dõi 1.edu.vn trên
Các phép tính về số phức và các bài toán định tính
Mục lục

Phần tham khảo mở rộng

Dạng 1: Các phép tính về số phức và các bài toán định tính

Bài Làm:

I. Phương pháp giải

Ta sử dụng:

  • Các công thức cộng, trừ, nhân, chia và luỹ thừa số phức.
  • $z=a+bi$ thì phần thực bằng a; phần ảo bằng b.

II. Bài tập áp dụng

Bài tập 1: Tính môđun của số phức z, biết $\frac{|z|^2}{z}+iz+\frac{z-i}{1-i}=0$

Bài giải:

Dễ thấy $z.\bar{z}=|z|^2 \Leftrightarrow \bar{z}=\frac{|z|^2}{z}$. 

Khi đó, ta được $\bar{z}+iz+\frac{z-i}{1-i}=0$

$\Leftrightarrow \bar{z}+iz+\frac{(z-i)(1+i)}{2}=0$

$\Leftrightarrow 2iz+2\bar{z}+z-i+iz-i^2=0$

$\Leftrightarrow (3i+1)z+2\bar{z}=i-1.$

Đặt $z=x+yi \Rightarrow  \bar{z}=x-yi.$ Khi đó, ta được

$(3i+1)(x+yi)+2x-2yi=i-1.$

$\Leftrightarrow 3xi-3y+3x-yi=i-1$

$\Rightarrow \left\{\begin{matrix}3x-3y=-1\\3x-y=1 \end{matrix}\right.\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}y=1\\x=\frac{2}{3} \end{matrix}\right.$

Vậy $z=\frac{2}{3}+i$. Vậy $|z|=\frac{\sqrt{13}}{3}$.

Bài tập 2: Cho số phức $z= a+bi$ thoả mãn điều kiện $|z^2+4|=2|z|$. Đặt $P=8(b^2+a^2)-12.$

Chứng minh: $P=(|z|^2 - 2)^2.$

Bài giải:

Ta có $z=a+bi \Rightarrow z^2=a^2-b^2+2abi \Rightarrow z^2+4=a^2-b^2+4+2abi. $

Khi đó, giả thiết $|z^2+4|=2|z|$

$\Leftrightarrow (a^2-b^2+4)^2+4 a^2 b^2=4(a^2+b^2)$

$\Leftrightarrow 8(b^2-a^2)=16-4(a^2+b^2)+(a^2+b^2)^2$

$\Rightarrow P=(a^2+b^2)^2-4(a^2+b^2)+4= |z|^4-4|z|^2+4=(|z|^2-2)^2.$