Tóm tắt lý thuyết số phức và bài tập số phức

 

Định nghĩa số phức

– Mỗi biểu thức dạng a+bi(a,bR) được gọi là một số phức, trong đó:

+ a là phần thực.

+ b là phần ảo.

+ i là đơn vị ảo và i2 = -1.

– Tập hợp các số phức kí hiệu là C.

– Mỗi số thực là một số phức có phần ảo bằng 0.

– Số phức có phần thực bằng 0 được gọi là số thuần ảo.

Các khái niệm liên quan số phức

1) Số phức bằng nhau: Cho hai số phức z1=a1+b1i;z2=a2+b2i. Ta có:

z1=z2{a1=a2b1=b2 (phần thực bằng phần thực, phần ảo bằng phần ảo)

2) Môđun của số phức: Cho số phức z=a+bi. Môđun của số phức z, kí hiệu là |z| và tính bởi công thức: |z|=a2+b2−−−−−−√

3) Số phức liên hợp: Cho số phức z=a+bi. Số phức liên hợp của số phức z là z¯¯¯=abi.

4) Biểu diễn hình học của số phức: Điểm M(a;b) trong một hệ trục tọa độ vuông góc của mặt phẳng được gọi là điểm biểu diễn số phức z = a + bi.

– Trục Ox: trục thực

– Trục Oy: trục ảo

Phương pháp giải phương trình trong tập số phức

– Nếu trong phương trình chỉ chứa z hoặc z¯¯¯ thì ta biến đổi z hoặc z¯¯¯ về một vế và rút gọn.

– Nếu trong phương trình chứa z, z¯¯¯, z2, … thì ta đặt z=x+yi(x,yR).

– Nếu là phương trình bậc hai thì ta xét Δ=b24ac.

* Nếu Δ = 0 thì phương trình có nghiệm kép (thực) x=b2a.

* Nếu Δ > 0 thì phương trình có hai nghiệm (thực) phân biệt ⎡⎣z1=b+Δ2az2=bΔ2a

* Nếu Δ < 0 thì phương trình có hai nghiệm phức liên hợp ⎡⎣⎢⎢z1=b+i|Δ|2az2=bi|Δ|2a

– Nếu là phương trình bậc ba thì ta chia Hoocner.

– Nếu là phương trình bậc bốn trùng phương thì ta xem đây là phương trình bậc hai với ẩn số là z2.

Chú ý: Mọi phương trình bậc trình bậc n (n  1) đều có đúng n nghiệm phức (các nghiệm không nhất thiết phân biệt. Đây là định lý cơ bản của Đại số học.

Bài tập số phức

I . Thực hiện các phép toán. Tìm phần thực, phần ảo, số phức liên hợp.

Bài 1: Thực hiện các phép tính:

1) số phức           2)          3)

4)    5) 

6)         7)          8) 

Bài 2: Tìm phần thực, phần ảo, số phức liên hợp và modun của số phức z, biết:

1)         2)  và .

3)        4) 

5)          6) 

7)  và  là số thuần ảo         8) 

9)             10) 

Bài 3: Cho số phức z thỏa mãn điều kiện .

Tính modun của  .

Bài 4: Cho số phức z thỏa mãn . Tính modun của .

II . Tìm tập hợp điểm biểu diễn:

Tìm tập hợp các điểm trong mặt phẳng phức biểu diễn các số phức z thoả mãn một trong các điều kiện sau: 

1.                   2.             3. 1 < | z – 1 | < 2          4.   | z – 1 | ≤ 2

5.    6.     7.          8.     

9.         10.             11. 

III . Giải phương trình:

Bài 1: Giải các phương trình sau trên tập hợp số phức

1.    2.         

3.              4.          

5.      6.  

7.            8. | z | – iz = 1 – 2i

9. z2+3(1+i)z – 6 – 13i = 0           10.    

11. z4 – 3z2 + 4 = 0       12.          

13.                14. 

15.                16. 

17.          18.       

Bài 2: Cho  là các nghiệm phức của phương trình .

Tính giá trị của biểu thức