Giải nhanh GTLN – GTNN mô đun số phức với Elip và không Elip – Lục Trí Tuyên Toán 12

Giải nhanh GTLN – GTNN mô đun số phức với Elip và không Elip – Lục Trí Tuyên Toán 12 được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn học sinh cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!

Xem thêm ti: estudy.edu.vn
____________________________________________________________________________________
GIẢI NHANH GTLN-GTNN MÔ ĐUN SỐ PHC VI ELIP
Thy Lc Trí Tuyên ĐT: 0972177717
Bồi dưỡng KT và LTĐH Cầu Giy H Tùng Mu HN
Khi thy gi thiết là Elip không chính tc:
12
2z z z z a
vi
12
( 2 )zaz
12
, ;z ciz c
. Tìm Min, Max ca
0
P z z
:
Tính
12
2z z c
2 2 2
b ac
(2) Nếu thy
maxPa
;
min Pb
(3.1) Nếu thy
12
0
0 1 0 2
2
z
z
z
za
z k z z

12
0
max
2
z
P z a
z

12
0
min
2
z
P z a
z

(3.2) Nếu thy
12
0
0 1 0 2
2
z
z
z
za
z k z z

12
0
max
2
z
P z a
z

(3.3) Nếu thy
0 1 0 2
zzz z
12
0
min
2
z
P z b
z

GII THÍCH C TH
1. Hình dng và thông s ca Elip
- Định nghĩa: Cho hai điểm c định
12
,FF
với độ dài
12
2F F c
. Tp hợp các điểm
M
trong
mt phng thon
12
2MFMF a
Vi
0ac
là s dương không đổi.
- Hình dng:
Xem thêm ti: estudy.edu.vn
_____________________________________________________________________________________
- Mi quan h ca
,,abc
:
2 2 2
a bc
2. Bài toán liên quan
Bài toán chung: Cho
M
chuyển động trên Elip
()E
và một điểm
A
c định. Tìm GTLN,
GTNN ca
AM
.
Bài toán s phức tương ng: Cho s phc
z
tho mãn
12
2z z z z a
vi
12
2a zz
. Tìm GTLN, GTNN ca
0
P z z
.
S tương ứng đây gồm:
-
M
là điểm biu din
z
-
12
,F F
tương ứng là điểm biu din
12
,z z
.
- A là điểm biu din
0
z
3. Các dng giải được
Bài toán 1. Phương trình
()E
dng chính tc:
22
22
1
xy
ab

Bài toán s phức tương ng: Cho s phc
z
tho mãn
2z c z c a
hoc
2z ci z ci a
(Elip đứng). Tìm GTLN, GTNN ca
0
P z z
Gii:
- Tính
2 2 2
b ac
Xem thêm ti: estudy.edu.vn
_____________________________________________________________________________________
- Lập phương trình chính tắc ca Elip:
22
22
1
xy
ab

vi
2z c z c a
. Hoc
22
22
1
xy
ba

vi
2z ci z ci a
- Rút
y
theo
x
dng:
22
b
a
a
y x
đối vi
22
22
1
xy
ab

(tương tự đối vi
22
22
1
xy
ba

)
- Thay vào
P
đưc
2
2 2 2 2
00
(,);
b
a x y a
a
Px axx


vi
0 0 0
z x iy
- Dùng chức năng TABLE của máy tính cm tay Casio tìm ra GTLN, GTNN ca hàm
2
P
t đó
P
.
Ví d minh ho:
Cho s phc
z
tho mãn
2 2 6zz
. Tìm GTLN và GTNN ca
13P z i
Gii:
-
3, 2ac
2
9 4 5b 
- Phương trình chính tắc ca Elip:
22
1
95
xy

2
5
9
3
xy 
- Vy
2
2
22
1,2
5
31 9
3
xP x f x



- Bm TABLE các hàm
1,2
fx
vi
3;3x
đưc GTLN, GTNN ca
2
P
Bài toán 2. Elip không chính tắc nhưng
A
là trung điểm ca
12
FF
tc
A
là tâm Elip.
Bài toán s phức tương ng: Cho s phc
z
tho mãn
12
2z z z z a
vi
12
2a zz
.
Tìm GTLN, GTNN ca
0
P z z
. Với đặc điểm nhn dng
12
0
2
zz
z
Xem thêm ti: estudy.edu.vn
_____________________________________________________________________________________
Gii:
- Tính
12
2c z z
12
2
zz
c

- Tính
2 2 2
b ca
22
b a c
- Vì A là tâm Elip và M di chuyn trên Elip nên:
+
AM
ln nht bng
a
hay
maxPa
+
AM
nh nht bng
b
hay
min Pb
Ví d minh ho:
Cho s phc
z
tho mãn
1 3 2 8z i z i
. Tìm giá tr ln nht, giá tr nh nht ca
2 1 2P z i
.
Gii:
Ta có
2 1 2P z i
1
22
P
zi
. Ta ch cn tìm GTLN, GTNN ca
1
'
2
P z i
Ta thy
1
13zi
,
2
2zi
0
1
2
zi
. Do đó
12
0
2
z
z
z
- Tính
12
25czz
5
2
c
;
2 8 4aa
. Vy
25 39
16
42
b
Xem thêm ti: estudy.edu.vn
_____________________________________________________________________________________
Vy
max ' 4P
;
39
min '
2
P
. Do đó
max 8P
min 39P
Bài toán 3. Elip không có dng chính tc,
A
không là trung điểm ca
12
FF
nhưng
A
nm
trên các trc ca Elip
Bài toán 3.1.
A
nm trên trc ln và phía ngoài Elip:
- Du hiu nhn biết:
0 1 0 2
0 1 0 2
2
zz
zz
z k z
z z a


- Thì
12
0
max
2
zz
P z a
12
0
min
2
zz
P z a
Bài toán 3.2.
A
nm trên trc ln và phía trong Elip:
- Du hiu nhn biết:
0 1 0 2
0 1 0 2
2
zz
zz
z k z
z z a


- Thì
12
0
max
2
zz
P z a
. Còn GTNN không xác định nhanh được.
Bài toán 3.3.
A
nm trên trc nh (bt k trong hay ngoài) Elip:
- Du hiu nhn biết:
0 1 0 2
zzzz
Xem thêm ti: estudy.edu.vn
_____________________________________________________________________________________
- Thì
12
0
min
2
zz
P z b
. Còn GTLN không xác định nhanh được.
Ví d minh ho:
Cho s phc
z
tho mãn:
3 3 6z i z i
. Tìm giá tr ln nht, giá tr nh nht ca
67P z i
Gii:
1
z i
1
(0;1)F
;
2
33z i
2
(3; 3)F
;
0
67z i
(6; 7)A
.
I
là trung điểm ca
12
F F
thì
12
3
( ; 1)
22
z
I
z
01
68ziz
;
02
34z z i
0 1 0 2
2z zzz
. Vy
A
thuc
12
FF
Mt khác
0 1 0 2
10 5 6zzzz
. Vy
A
nm ngoài Elip.
Vy
maxP AI a
12
0
2
z
za
z
21
2
;
min P AI a
12
0
2
z
za
z
9
2
Bm máy: Thy ngay
3a
- Gán
0
z
vào A;
1
z
vào B và
2
z
vào C
- Kim tra A, B, C thng hàng:
AB
k
AC
- Kim tra A nm ngoài Elip:
6A B A C
- Bm
max 3
2
BC
PA
;
max 3
2
BC
PA
ELIP SUY BIN
Bài toán: Cho s phc
z
tho mãn:
12
2z z z z a
nhưng có
12
2z z a
. Tìm GTLN,
GTNN ca
0
T z z
Gii:
Xem thêm ti: estudy.edu.vn
_____________________________________________________________________________________
- Bài toán tương đương với bài toán hình hc:
1 2 1 2
MF MF F F
. Tìm GTLN, GTNN ca
T AM
.
- Gi thiết
1 2 1 2
MF MF F F
tương đương với M di chuyển trong đoạn thng
12
F F
. Do đó:
+ Viết phương trình đường thng
12
FF
vi
12
[x ; ]xx
( đây
12
,xx
lần lượt là hoành
độ ca
12
,FF
)
+ Rút
y
theo
x
t phương trình
12
FF
vào
T
đưc
()T f x
vi
12
[x ; ]xx
.
+ Tìm GTLN, GTNN ca
()fx
trên đoạn
12
[x ; ]xx
.
Ví d minh ho
Cho s phc
z
tho mãn
2 4 7 10z i z i
. Tìm GTLN, GTNN ca
14P z i
Gii
Với các quy ước t ban đầu, có
1
( 2;1)F
,
2
(4; 7)F
(1;4)A
.
M
là điểm biu din
z
.
12
10F F
do đó
2 4 7 10z i z i
M
thuộc đoạn thng
12
FF
.
12
(6; 8)FF 
nên phương trình tham số ca
12
FF
:
23
14
xt
yt

. Vi
[ 2;4]x
[0;2]t
.
22
2
14P x y
22
3 3 4 3tt
2
25 6 18tt
vi
[0;2]t
.
Kho sát hàm
2
( ) 25 6 18f t t t
trên
[0;2]
đưc GTNN ca
()ft
bng 18, GTLN bng
130.
Vy
min 3 2P
max 130P
GTLN-GTNN CỦA MÔ ĐUN SỐ PHC KHÔNG ELIP
Thy Lc Trí Tuyên ĐT: 0972177717
Ngõ 20, H Tùng Mu, Cu Giy, Hà Ni
Website: https://estudy.edu.vn
1. ĐỊNH NGHĨA VÀ Ý NGHĨA
Cho s phc
z a bi
, mô đun của
z
ký hiu là
z
đưc tính bi
22
||z a b
Mi s phc
z a bi
đưc biu din bởi điểm
( ; )M a b
hay
OM
Mi s phc
z a bi
có th coi là mt vecto
( ; )u a b
Tng (hiu) hai s phc bng tng (hiu) hai vecto
| | | |zu
2. TÍNH CHT:
2
.z zz
;
22
z u
;
1 2 1 2
.z z z z
;
1
1
22
z
z
zz
;
z z
;
n
n
zz
;
1 2 1 2
z z zz
. Dấu “=” xảy ra khi
12
.z kz
(
0k
)
1 2 1 2
zzz z
. Dấu “=” xảy ra khi
12
.z kz
(
0k
)
Cho
,MN
lần lượt biu din hai s phc
12
,z z
, thì
12
MN zz
M biu din
z
và I biu din
0
z
thì
0
z z R
M thuộc đường tròn tâm
I
bán kính
R.
M biu din
z
,
1
F
biu din
1
z
2
F
biu din
2
z
thì
12
z z z z
M thuc
đưng trung trc ca
12
F F
.
3. MT S DNG TOÁN ÁP DNG
Dng 1: Tìm
z
hoc
z
tho mãn phương trình
. (| |) (| |)z f z g z
nghĩa là phương trình bậc
nht n
z
cha
z
.
Cách gii
+ Nhn biết: Phương trình đã cho chỉ có bc nht vi
z
nhưng có thể đứng nhiều nơi, còn lại là
các biu thc cha
z
.
+ Nhóm
z
sang mt vế đưa về dng:
. (| |) (| |)z f z g z
(*)
+ Lấy mô đun hai vế ca (*) s dng tính cht
1 2 1 2
.z z z z
đưc phương trình ẩn là
z
.
+ Giải phương trình được
z
.
+ Thế
z
tr li (*) gii ra
z
VÍ D MINH HO
Ví d 1: Cho s phc
z
khác 0 tha mãn
361.2z z z izz 
ng dn: Ta thấy trong phương trình chỉ có bc nht vi
z
, còn li là
z
(chú ý là
2
.z zz
).
Vậy đây là dạng toán đang tìm hiểu!.
Chuyn hết
z
sang mt vế ta được:
2
13 6 2z z z i z
(*).
Lấy mô đun 2 vế của (*) ta được:
22
1(3 ) 36 2z z z z
2
39 1 2z
(do
0z
)
1
13
z
.
d 2: Cho s phc
z
tha mãn
10
(2 ) 1 2i z i
z
. Tìm
z
ng dn: Điều kin
0z
, quy đồng ta được
(2 ) 10 2i z z z iz
2 1 2 10z z i z
22
2 1 2 . 10z z z
42
5 5 10zz
1z
Ví d 3: Cho s phc
z
tha mãn
4 (1 ) (4 3 )z i z z i
. Tìm
z
2z
z
1 3 4 4z i z z i
Lấy mô đun 2 vế, suy ra
22
10 4 4z z z
22
210 32zz
2z
Ví d 4: Tìm
z
biết
1
(1 ) 2i z i
z
Đáp số:
ng dn: Dn v mt vế ta được
Đáp số:
1z
ng dn: Quy đồng và dn
z
v mt vế ta được
(1 ) 1 2i z z z z i
. Lấy mô đun 2
vế ta được
2
22
2 1 2z z z
42
2 5 4 1z z z
(chú ý
0z
)
Nhm thấy phương trình có nghiệm
1z
, phương trình bậc 3 còn li vô nghim vi
0z
.
Dng 2: Cho
1
||zm
,
2
||zn
12
||az bz p
tính
12
||q cz dz
.
Cách gii
Coi
1
zu
2
zv
thì
2 2 2
||u u m
,
2 2 2
||v v n
22
( )u bvap
;
22
( )u dvcp
.
Khai trin:
2 2 2 2 2
2.a b np m abuv
(1)
2 2 2 2 2
2.c d nq m cd uv
(1)
uv
cd
ab
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
..cd p abq cd a bm n m nab c d
2 2 2 2
. . ( ) ( )cd p abq acm ad bc bdn bc ad
2 2 2 2
. . ( )( )cd p ab q ad bb nc acm d
Đặc bit: Khi
1ab
1cd
, ta có công thc hình bình hành
2 2 2 2
1 2 1 2 1 2
2 z zzz zz
VÍ D MINH HA
Ví d 1: cho các s phc tha mãn
1
1z
;
2
3z
12
23z z
. Tính
12
23P z z
241P
12
,z z
là các vector
,uv
ta có:
2
12
34 z z
22
12
.96vz uz
(1)
Bây gi
kh là xong:
Nhân (1) vi và nhân (2) vi ri tr đi, được:
Đáp số:
ng dn: coi các s phc
2 2 2
2
1 2 1 2
2 3 4 12 .9P z z z z uv
(2)
Nhân (1) vi 2 ri cng với (2) ta được:
22
2
12
8 6 27P z z
2
241P
241P
Ví d 2: Cho hai s phc
12
,zz
tha mãn
12
5z z
12
3z z
. Tìm GTLN ca
12
P z z
Đáp số :
max 34P
ng dn: coi các s phc
12
,z z
là các vector
,uv
ta có:
22
12
25 2 .uz vz
(1) và
22
12
9 .2uz vz
(2). Cng (1) với (2) được
22
12
34 2 zz
. Mt khác, theo bất đẳng thc BNC, ta có
2
22
2
1 2 1 2
2P z zzz
2
34P
34P
.
Ví d 3: Cho hai s phc
12
,zz
tha mãn
12
52z z
12
33z z
. Tìm GTLN ca
12
P z z
Đáp số:
155
max
14
P
ng dn: coi các s phc
12
,z z
là các vector
,uv
ta có:
22
12
25 .44vz uz
(1) và
22
12
.9 9 6uvzz
(2). Nhân (1) vi 3 và nhân (2) vi 2 ri
cng li ta có:
22
93 21
.
Bây gi áp dng bất đẳng thc BNC cho
2
P
:
2
2
12
P z z
2
12
11
21 14
21 14
zz




22
12
14
11
21
21 14
zz




155
14
155
14
P
.
Dng 3. Cho s phc
z
tha mãn
0
z z R
. Tìm GTLN ca
12
P a z z b z z
biết rng
0 1 0 2
zzz k z
,
0k
,ab
.
12
14zz
Cách gii
Ý nghĩa hình học: Cho điểm M chuyển động trên đường tròn tâm I bán kính R. Cho A, B là 2
đim c định tha mãn I nằm trong đon thng AB. Tìm giá tr ln nht ca
P aMA bMB
.
Tr khi I là trung điểm ca
AB, nếu không s dng
hình học để gii bài này là
nhim v không h d
dàng. Ta s dùng các tính
cht v mô đun của s phc
để gii quyết bài toán.
Ta có:
2
2
1 0 0 1
z z z z zz
22
0 0 1
.( )2zzz uz kv
(1)
2
2
02 0 2
z z z z zz
2
0 2
2
0
.2zz uvzz 
(2)
vi
u
là vector biu din
0
zz
v
là vector biu din
02
zz
với lưu ý
0 1 0 2
zzz k z
Nhân (2) vi
k
ri cng vi
(1)
ta được:
22
12
z z k z z
2
2
02
(1 ) R zk k z
(không đổi)
Ap dng bất đẳng thc BNC cho
2
P
, ta có:
2
2
12
P a z z b z z
2
12
b
a z z k z z
k



2
22
2
12
b
ka z z zz
k





2
2
2 2 2
02
(1 )
b
P k R kazz
k




.
Vy, vi công thc cng kềnh như vậy rt khó nh, cho nên các em nên nh cách làm ca nó.
VÍ D MINH HA
Ví d 1: Cho s phc
z
tha mãn
12z 
. Tìm GTLN ca
2T z i z i
Đáp số:
max 4T
ng dn: Tâm I đưng tròn trong gii thiết là
0
1z
, bán kính
2r
. Điểm A và B ng vi
hai s phc
1
z i
2
2z i
. D thy rng
0 1 0 2
zzzz
. Vy thm chí I là trung
đim ca AB. Ta có:
22
11z i z i
22
1 .12ziuv
(1)
22
2 1 1z i z i
22
1 .12ziuv
(2). Vi
,uv
biu din
1z
1 i
.
Cng (1) với (2) ta được:
2 2 2
2 2 1 4z i z i z
8
(không đổi)
Áp dng BNC:
2
2
2T z i z i
22
22 zi zi 
16
4T
Ví d 2: Cho s phc
z
tha mãn
1 2 2zi
. Tìm GTLN ca
36T z z i
Đáp số:
max 3 7T
ng dn: Ta có
22
1 2 1 2z z i i
22
.1 2 1 2 2ui vzi
(1)
22
3 6 1 2 2 4z i z i i
22
1 2 41 2 .4uz vii
(2). Vi
,uv
biu din
12zi
12i
22
2 3 6z z i
22
3 1 2 61 2z i i
12 30 42
Áp dng bất đẳng thc BNC:
2
2
36T z z i
2
1
2 3 6
2
z z i



22
1
12 36
2
iz z

 

63
37T
.
Nhân (1) vi
2 ri cng vi (2) được:
Dng 4. Cho s phc
z
thõa mãn
0
z k
z
z
, (
0k
) hay dạng tương đương
0
2
z z k z
, (
0k
). Tìm GTLN, GTNN ca
Tz
.
Cách gii
Áp dng bất đẳng thc
1 2 1 2
z z zz
, ta có
2
2
00
zzz z
. Mt khác,
0
2
z z k z
2
0
zzkz
2
0
zz kzkz 
2
0
2
0
0
0
z k z z
kzz z

22
00
44
22
k k z k
z
zk

. Đánh giá 1 lần đối vi hàm 2 biến đảm bo dấu “=”
xy ra. Tôi không gii chi tiết đây.
Vy
2
0
min
4
2
k k z
T
2
0
max
4
2
kzk
T
VÍ D MINH HA
Ví d 1: Cho s phc
z
tha mãn
4
2
i
z
z

. Gi
,Mm
lần lượt là GTLN và GTNN ca
z
.
Tính
T M m
Đáp số:
25T
ng dn:
4
2
i
z
z

2
4 2zzi
. Áp dng bất đẳng thc
1 2 1 2
z z zz
, ta có
2
2
44zz i
2
242z zz
5 51 1z
.
Vy
15M 
15m
. Do đó
25T
Ví d 2: Cho s phc
z
tha mãn
2
2(1 ) 1 2i z i z
. Tìm GTLN, GTNN ca
Tz
.
ng dn: Ta có th đưa về dng quen thuc bng cách chia c hai vế cho
1 i
, ta được
2
12
1
i
zz
i
.
Áp dng bất đẳng thc
1 2 1 2
z z zz
, ta có
2
2
5 1 2
1
2
i
z
i
z z
2
10
2
zzz 
1 1 2 10 1 21 10z
.
Vy
max 1 1 2 10T 
min 1 1 2 10T
Dng 5. Cho s phc
z
tha mãn
12
.0z z z k
. Tìm GTLN, GTNN ca
0
T z z
Cách gii
Ý nghĩa hình học: Gọi M là điểm biu din
z
, có
12
.z z z k
2
11
zk
z
zz
IM R
vi
I
biu din
2
1
z
z
1
k
R
z
. Vy M chuyển động trên đường tròn tâm
I
bán kính R. Gi A là
đim biu din
0
z
thì
T AM
. Bài toán tr thành: “cho M di chuyển trên đường tròn tâm I
bán kính R và A là điểm c định. Tìm GTLN, GTNN của AM”
Như vậy, nhìn vào hình v ta thy ngay:
minT AI R
2
0
11
zk
z
zz
1 0 2
1
.z z z k
z

2
0
11
zk
z
zz
0
z
vào phương trình đường tròn
Lưu ý: Không phải phương trình đường tròn nào cũng có
dng
12
.0z z z k
, mà đôi khi nó ở dng
1 2 1 3
z z z z z z
vi
12
z z
. Do đó, để kiểm tra điều
kin gi thiết là phương trình đường tròn hay đường
thẳng trong trường hp l, cách tt nht là gi
z x yi
ri thay vào gi thiết để biết
( ; )xy
tha mãn
phương trình nào.
maxT AIR
(t s như là thay
vy)
D MINH HA
Ví d 1: Cho s phc
z
tha mãn
1 2 4zi
. Tìm GTLN. GTNN ca
1T z i
Đáp số:
min 4 13P 
max 4 13P 
ng dn: Viết T dng
0
T z z
thì
0
1z i
. Thay vào phương trình đầu ta được
0
1 2 2 3z i i
.
Vy
min 4 13P 
max 4 13P 
Ví d 2: Cho s phc
z
tha mãn
2 1 3 1iz i
. Tính GTLN, GTNN ca
23T z i
Đáp số:
5 2 1
min
2
P
5
mx
1
2
a
2
P
.
ng dn: Viết T dng
0
T z z
thì
0
23z i
. Thay
0
z
vào
2 1 3iz i
ta được
0
2 1 3iz i
7 5 2i
.
Vy
5 2 1
min
2
P
5
mx
1
2
a
2
P
Ví d 3: Cho s phc
z
tha mãn
2 1 2z z i
. Tìm GTLN, GTNN ca
12T z i
Đáp số:
minT
65 11
33

maxT
65 11
33

ng dn: Gi
z x yi
(
,xy
), và
( ; )M x y
biu din
z
thì
2 1 2z z i
2 2 2
2
2 1 2 2x y x y
22
3 4 43 30yx x y
22
22
10
33
xxy y
.
Vy
M
nằm trên đường tròn tâm
11
;
33
I



bán kính
11
3
R
.
12T z i AM
vi
( 1; 2)A 
.
Vy
minT AI R
65 11
33

maxT AI R
65 11
33

Dng 6. Cho s phc
z
tha mãn
12
z z z z
. Tìm GTNN ca
0
T z z
.
Cách gii
Ý nghĩa hình học: Điu kin
12
z z z z
thc cht
là phương trình đường thng.
Nếu ta gi
M
là điểm biu din
z
,
A
là điểm biu
din
1
z
B
biu din
2
z
thì gi thiết tương đương với
MA MA
hay
M
nm trên trung trc ca
AB
. Gi
I
là điểm biu din
0
z
thì
T IM
.
Vy
IM
nh nht khi
M
là hình chiếu vuông góc ca
I
lên
d
. Giá tr nh nht bng
min ,T d I d
.
Lưu ý: Không phải phương trình đường thẳng nào cũng có dạng
12
z z z z
, cho nên khi
gp gi thiết l, cách tt nhất để nhn biết gi thiết là đường thẳng hay đường tròn là gi
z x yi
rồi thay vào phương trình.
VÍ D MINH HA
Ví d 1: Cho s phc
z
tha mãn
21 zi iz
. Tìm GTNN ca
z
.
Đáp số:
1
min
2
z
.
ng dn: Gi
z x yi
thì
( ; )M x y
là điểm biu din
z
. T
21 zi iz
22
( 1) ( 1)xy
22
( 2)xy
10xy
(d). Vy M di chuyn trên (d).
z OM
, do đó
z
nh nht bng
1
( ; )
2
d O d
.
z
133 z i
1T z i
Đáp số:
min 3 2T
zi
Ví d 2: Cho s phc tha mãn là mt s thc. Tìm giá tr nh nht ca
ng dn: Gi
z x yi
, ta có
133 z i
( 3) ( 1)x y i
( 1) ( 3)x y i
.
Tích này có phn o là
3 3 1 1x y y x
. Phn o bng 0
3 3 9 1 0x y x y
(d). Vy nếu gọi M là điểm biu din
z
thì M
chạy trên đường thng (d).
Gi
(1; 1)A
là điểm biu din
1 i
thì
T AM
. Giá tr
T
nh nht bng khong cách t
A
đến (d). Vy
1 1 4
min 3 2
2
T


Dng 7. Cho hai s phc
12
,zz
tha mãn
*
11
zRz
* *
2 2 2 3
z z zz 
, vi
* * *
1 2 3
,,z z z
cho
trước. Tìm GTNN ca
12
T z z
Cách gii
Ý nghĩa hình học: Gọi M, N là các điểm biu
din
12
,z z
. Gi thiết
*
11
zRz
tương đương
vi M thuộc đường tròn tâm I bán kính R (gi
là đường tròn (C)). Gi thiết
* *
2 2 2 3
z z zz 
tương đương với N thuộc đường thng (d).
Bài toán tr thành tìm M thuc (C) và N
thuc (d) sao cho
T MN
ngn nht.
T nh v ta thy ngay giá tr nh nht ca
MN
bng
( ,( ))d I d R
Vy
min ,( )T d I d R
.
VÍ D MINH HA
Ví d 1: Cho hai s phc
12
,z z
tha mãn
1
55z 
22
3613z i z i 
. Tìm giá tr nh
nht ca
12
T zz
.
Đáp số:
5
min
2
MN
.
ng dn: : Gọi M, N là các điểm biu din
12
,z z
. Gi thiết
1
55z 
tương đương M thuộc
đưng tròn tâm
( 5;0)I
bán kính
5R
. Gi thiết
22
3613z i z i 
N thuộc đường
thng (d):
8 6 35 0xy
. Vy
min ( ,( ))MN d I d R
15 5
5
22
.
Ví d 2: Cho hai s phc
12
,z z
tha mãn
1
4 3 2zi
22
1223z i z i 
. Tìm giá tr
nh nht ca
12
T zz
.
Đáp số:
23 34
min 2
34
MN 
ng dn: Gọi M, N là các điểm biu din
12
,z z
. Gi thiết
1
4 3 2zi
tương đương M
thuộc đường tròn tâm
( 4;3)I
bán kính
2R
. Gi thiết
22
1223z i z i 
N thuc
đưng thng (d):
3 5 4 0xy
. Vy
min ( ,( ))MN d I d R
23
2
34

23 34
2
34

.
Li kết:
()T f x
()fx
()fx
Các bài toán trên có th gii bằng phương pháp đại s bng cách rút mt n theo n còn
li t gi thiết để thay vào biu thc cần đánh giá thành hàm số dng . Sau đó
tìm GTLN, GTNN ca trên miền xác định ca .
Các đánh giá đảm bo cht ch cn chng t có đẳng thc (dấu “=”) xảy ra. Để tránh
phc tp vấn đề tôi không trình bày đây. Tuy nhiên các bài toán tổng quát đã nêu đều
đảm bảo điều đó.
| 1/19

Preview text:

Xem thêm tại: estudy.edu.vn
____________________________________________________________________________________
GIẢI NHANH GTLN-GTNN MÔ ĐUN SỐ PHỨC VỚI ELIP
Thầy Lục Trí Tuyên – ĐT: 0972177717
Bồi dưỡng KT và LTĐH Cầu Giấy – Hồ Tùng Mậu HN
Khi thấy giả thiết là Elip không chính tắc: z z z z  2a với ( z z  2a) và 1 2 1 2 z , z   ;
c ci . Tìm Min, Max của P z z : 1 2 0
Tính z z  2c và 2 2 2
b a c 1 2 z z (2) Nếu thấy 1 2 z   0 max P a  0 ; min P b 2  z z z z 1 2 max P z   a 1 2 z   a  0 0 2 (3.1) Nếu thấy  2  z z
z z k z z  1 2 min P z   a 0 1  0 2 0 2  z z 1 2 z   a   0 z z (3.2) Nếu thấy  2 1 2 max P z   a  0 2
z z k z z  0 1  0 2 z z
(3.3) Nếu thấy z z z z 1 2 min P z   b 0 1 0 2 0 2
GIẢI THÍCH CỤ THỂ
1. Hình dạng và thông số của Elip
- Định nghĩa: Cho hai điểm cố định F , F với độ dài F F  2c . Tập hợp các điểm M trong 1 2 1 2 mặt phẳng thoả mãn
MF MF  2a 1 2
Với a c  0 là số dương không đổi. - Hình dạng:
Xem thêm tại: estudy.edu.vn
_____________________________________________________________________________________
- Mối quan hệ của , a , b c : 2 2 2
a b c
2. Bài toán liên quan
Bài toán chung: Cho M chuyển động trên Elip (E) và một điểm A cố định. Tìm GTLN, GTNN của AM .
Bài toán số phức tương ứng: Cho số phức z thoả mãn z z z z  2a với 1 2
2a z z . Tìm GTLN, GTNN của P z z . 1 2 0
Sự tương ứng ở đây gồm:
- M là điểm biểu diễn z
- F , F tương ứng là điểm biểu diễn z , z . 1 2 1 2
- A là điểm biểu diễn z0
3. Các dạng giải được 2 2 x y
Bài toán 1. Phương trình (E) dạng chính tắc:  1 2 2 a b
Bài toán số phức tương ứng: Cho số phức z thoả mãn z c z c  2a hoặc
z ci z ci  2a (Elip đứng). Tìm GTLN, GTNN của P z z0 Giải: - Tính 2 2 2
b a c
Xem thêm tại: estudy.edu.vn
_____________________________________________________________________________________ 2 2 x y 2 2 x y
- Lập phương trình chính tắc của Elip: 
1 với z c z c  2a . Hoặc  1 2 2 a b 2 2 b a
với z ci z ci  2a b 2 2 x y 2 2 x y
- Rút y theo x dạng: 2 2 y  
a x đối với 
1 (tương tự đối với  1) a 2 2 a b 2 2 b a 2  b  - Thay vào P được 2 2 2 2
P  (x x )  
a x y , x   ;
a a với z x y i 0  0     a  0 0 0
- Dùng chức năng TABLE của máy tính cầm tay Casio tìm ra GTLN, GTNN của hàm 2 P từ đó có P . Ví dụ minh hoạ:
Cho số phức z thoả mãn z  2  z  2  6 . Tìm GTLN và GTNN của P z 1  3i Giải:
- Có a  3,c  2 2  b  9  4  5 2 2 x y 5
- Phương trình chính tắc của Elip:  1 2  y   9  x 9 5 3 2   2 5 - Vậy 2
P   x   2 1   
9  x  3  f x 1,2   3  
- Bấm TABLE các hàm f
x với x  3  ;  3 được GTLN, GTNN của 2 P 1,2  
Bài toán 2. Elip không chính tắc nhưng A là trung điểm của F F tức A là tâm Elip. 1 2
Bài toán số phức tương ứng: Cho số phức z thoả mãn z z z z  2a với 2a z z . 1 2 1 2 z z
Tìm GTLN, GTNN của P z z . Với đặc điểm nhận dạng 1 2 z  0 0 2
Xem thêm tại: estudy.edu.vn
_____________________________________________________________________________________ Giải: z z
- Tính 2c z z 1 2  c  1 2 2 - Tính 2 2 2
b a c 2 2
b a c
- Vì A là tâm Elip và M di chuyển trên Elip nên:
+ AM lớn nhất bằng a hay max P a
+ AM nhỏ nhất bằng b hay min P b Ví dụ minh hoạ:
Cho số phức z thoả mãn z 1 3i z  2  i  8 . Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của
P  2z 1 2i . Giải: P 1
Ta có P  2z 1 1 2i
z   i . Ta chỉ cần tìm GTLN, GTNN của P'  z   i 2 2 2 1 z z
Ta thấy z  1 3i , z  2
  i z    i . Do đó 1 2 z  1 2 0 2 0 2 5 25 39
- Tính 2c z z  5  c
; 2a  8  a  4 . Vậy b  16   1 2 2 4 2
Xem thêm tại: estudy.edu.vn
_____________________________________________________________________________________ 39
Vậy max P'  4 ; min P ' 
. Do đó max P  8 và min P  39 2
Bài toán 3. Elip không có dạng chính tắc, A không là trung điểm của F F nhưng A nằm 1 2
trên các trục của Elip
Bài toán 3.1. A nằm trên trục lớn và phía ngoài Elip:
z z k z z  0 1  0 2
- Dấu hiệu nhận biết: 
z z z z  2a  0 1 0 2 z z z z - Thì 1 2 max P z   a và 1 2 min P z   a 0 2 0 2
Bài toán 3.2. A nằm trên trục lớn và ở phía trong Elip:
z z k z z  0 1  0 2
- Dấu hiệu nhận biết: 
z z z z  2a  0 1 0 2 z z - Thì 1 2 max P z
a . Còn GTNN không xác định nhanh được. 0 2
Bài toán 3.3. A nằm trên trục nhỏ (bất kể trong hay ngoài) Elip:
- Dấu hiệu nhận biết: z z z z 0 1 0 2
Xem thêm tại: estudy.edu.vn
_____________________________________________________________________________________ z z - Thì 1 2 min P z
b . Còn GTLN không xác định nhanh được. 0 2 Ví dụ minh hoạ:
Cho số phức z thoả mãn: z i z  3  3i  6 . Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của
P z  6  7i Giải:
z i F (0;1) ; z  3  3i F (3; 3
 ) ; z  6  7i  ( A 6; 7
 ) . I là trung điểm của 1 1 2 2 0 z z 3 F F thì 1 2 I   ( ; 1  ) 1 2 2 2
z z  6  8i ; z z  3  4i z z  2 z z
. Vậy A thuộc F F 0 1  0 2 0 1 0 2 1 2
Mặt khác z z z z  10  5  6 . Vậy A nằm ngoài Elip. 0 1 0 2 z z 21 z z 9
Vậy max P AI a 1 2  z   a
; min P AI a 1 2  z   a  0 2 2 0 2 2
Bấm máy: Thấy ngay a  3
- Gán z vào A; z vào B và z vào C 0 1 2 A B
- Kiểm tra A, B, C thẳng hàng:  k A C
- Kiểm tra A nằm ngoài Elip: A B A C  6 B C B C
- Bấm max P A
 3 ; max P A   3 2 2 ELIP SUY BIẾN
Bài toán: Cho số phức z thoả mãn: z z z z  2a nhưng có z z  2a . Tìm GTLN, 1 2 1 2
GTNN của T z z 0 Giải:
Xem thêm tại: estudy.edu.vn
_____________________________________________________________________________________
- Bài toán tương đương với bài toán hình học: MF MF F F . Tìm GTLN, GTNN của 1 2 1 2 T AM .
- Giả thiết MF MF F F tương đương với M di chuyển trong đoạn thẳng F F . Do đó: 1 2 1 2 1 2
+ Viết phương trình đường thẳng F F với x [x ; x ] (ở đây x , x lần lượt là hoành 1 2 1 2 1 2
độ của F , F ) 1 2
+ Rút y theo x từ phương trình F F vào T được T f (x) với x [x ; x ] . 1 2 1 2
+ Tìm GTLN, GTNN của f ( )
x trên đoạn x [x ; x ]. 1 2 Ví dụ minh hoạ
Cho số phức z thoả mãn z  2  i z  4  7i  10 . Tìm GTLN, GTNN của P z 1 4i Giải
Với các quy ước từ ban đầu, có F ( 2  ;1) , F (4; 7  ) và (
A 1;4) . M là điểm biểu diễn z . 1 2
F F  10 do đó z  2  i z  4  7i  10  M thuộc đoạn thẳng F F . 1 2 1 2 x  2   3tF F  (6; 8
 ) nên phương trình tham số của F F : 
. Với x [  2; 4] 1 2 1 2 y 1 4tt [0;2] . 2 2 2 2 Có 2
P   x  
1   y  4  3t  3  4t  3 2
 25t  6t 18 với  t [0;2] . Khảo sát hàm 2
f (t)  25t  6t 18 trên [0; 2] được GTNN của f (t) bằng 18, GTLN bằng 130.
Vậy min P  3 2 và max P  130
GTLN-GTNN CỦA MÔ ĐUN SỐ PHỨC KHÔNG ELIP
Thầy Lục Trí Tuyên – ĐT: 0972177717
Ngõ 20, Hồ Tùng Mậu, Cầu Giấy, Hà Nội
Website: https://estudy.edu.vn
1. ĐỊNH NGHĨA VÀ Ý NGHĨA
 Cho số phức z a bi , mô đun của z ký hiệu là z được tính bởi 2 2
| z | a b
 Mỗi số phức z a bi được biểu diễn bởi điểm M ( ; a b) hay OM
 Mỗi số phức z a bi có thể coi là một vecto u  ( ; a ) b
 Tổng (hiệu) hai số phức bằng tổng (hiệu) hai vecto  | z | |  u | 2. TÍNH CHẤT:  2 2 2 z  . z z ; z u ;
z .z z z ; 1 2 1 2 z zn 1 1  ; z z ; n z z ; z z 2 2  z z
z z . Dấu “=” xảy ra khi z  k.z ( k  0 ) 1 2 1 2 1 2
z z z z . Dấu “=” xảy ra khi z k.z ( k  0 ) 1 2 1 2 1 2
 Cho M , N lần lượt biểu diễn hai số phức z , z , thì MN z z 1 2 1 2
 M biểu diễn z và I biểu diễn z thì z z R  M thuộc đường tròn tâm I bán kính 0 0 R.
 M biểu diễn z , F biểu diễn z F biểu diễn z thì z z z z  M thuộc 1 1 2 2 1 2
đường trung trực của F F . 1 2
3. MỘT SỐ DẠNG TOÁN ÁP DỤNG
Dạng 1: Tìm z hoặc z thoả mãn phương trình z. f (| z |)  g(| z |) nghĩa là phương trình bậc
nhất ẩn z chứa z . Cách giải
+ Nhận biết: Phương trình đã cho chỉ có bậc nhất với z nhưng có thể đứng nhiều nơi, còn lại là
các biểu thức chứa z .
+ Nhóm z sang một vế đưa về dạng: z. f (| z |)  g(| z |) (*)
+ Lấy mô đun hai vế của (*) sử dụng tính chất z .z z z được phương trình ẩn là z . 1 2 1 2
+ Giải phương trình được z .
+ Thế z trở lại (*) giải ra z VÍ DỤ MINH HOẠ
Ví dụ 1: Cho số phức z khác 0 thỏa mãn z 3z.z 1  z 2  6iz  2
Hướng dẫn: Ta thấy trong phương trình chỉ có bậc nhất với z , còn lại là z (chú ý là . z z z ).
Vậy đây là dạng toán đang tìm hiểu!. 2
Chuyển hết z sang một vế ta được: z  3 z 1 6 z i  2 z (*). 2 2
Lấy mô đun 2 vế của (*) ta được: z
(3 z 1)  36 z  2 z  2
39 z 1  2 (do z  0 ) 1  z  . 13 10
Ví dụ 2: Cho số phức z thỏa mãn (2  i) z
1 2i . Tìm z z
Hướng dẫn: Điều kiện z  0 , quy đồng ta được (2  i) z z  10  z  2iz   2 2
2 z 1  z  2iz  10  2 z  
1   z  2 . z  4 2
10  5 z  5 z 10  z  1
Ví dụ 3: Cho số phức z thỏa mãn z  4  (1 i) z  (4  3z)i . Tìm z
Đáp số: z  2
Hướng dẫn: Dồn z về một vế ta được z 1 3i   z  4   z  4i 2 2
Lấy mô đun 2 vế, suy ra z 10   z  4   z  2 2
4  10 z  2 z  32  z  2 1
Ví dụ 4: Tìm z biết (1  i)z   i  2 z
Đáp số: z  1
Hướng dẫn: Quy đồng và dồn z về một vế ta được (1 i) z z  1 2 z   z i . Lấy mô đun 2 2 2 4 2
vế ta được 2 z  1 2 z 2  z  2 z  5 z  4 z 1 (chú ý z  0 )
Nhẩm thấy phương trình có nghiệm z  1, phương trình bậc 3 còn lại vô nghiệm với z  0 .
Dạng 2: Cho | z | m , | z | n và | az bz | p tính q |
cz dz |. 1 2 1 2 1 2 Cách giải
Coi z u z v thì 2 2 2 u |
u |  m , 2 2 2 v |
v |  n và 2 2 ( u
a bv)  p ; 2 2 ( u
c dv)  p . 1 2 Khai triển: 2 2 2 2 2
p a m b n  2a . b uv (1) 2 2 2 2 2
q c m d n  2cd.uv (1)
Bây giờ khử uv là xong:
Nhân (1) với cd và nhân (2) với ab rồi trừ đi, được: 2 2
cd p ab q cd  2 2 2 2
a m b n   ab 2 2 2 2 . . c m d n  2 2 2 2
cd.p a .
b q acm (ad b )
c bdn ( bc ad) 2 2 2 2
cd.p a .
b q  (ad bc)(acm b n d )
Đặc biệt: Khi a b  1 và c  d  1, ta có công thức hình bình hành 2 2 2 zz  2 2
z z z z 1 2 1 2 1 2 VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: cho các số phức thỏa mãn z  1 ; z  3 và z  3z  2 . Tính P  2z  3z 1 2 1 2 1 2
Đáp số: P  241
Hướng dẫn: coi các số phức z , z là các vector u,v ta có: 1 2 2 2 2 4  z  3zz
 9 z  6u.v (1) 1 2 1 2 2 2 2 2
P  2z  3z
 4 z  9 z 12u.v (2) 1 2 1 2 2 2
Nhân (1) với 2 rồi cộng với (2) ta được: 2 8  P  6 z  27 z 2
P  241  P  241 1 2
Ví dụ 2: Cho hai số phức z , z thỏa mãn z z  5 và z z  3 . Tìm GTLN của 1 2 1 2 1 2
P z z 1 2
Đáp số : max P  34
Hướng dẫn: coi các số phức z , z là các vector u,v ta có: 1 2 2 2 2 2 2 2 25  z
z  2u.v (1) và 9  z z  2u.v (2). Cộng (1) với (2) được 34  2 z z 1 2  1 2 1 2 2 2 2
. Mặt khác, theo bất đẳng thức BNC, ta có 2
P   z z  2 z z 2  P  34 1 2   1 2   P  34 .
Ví dụ 3: Cho hai số phức z , z thỏa mãn z  2z  5 và 3z z  3 . Tìm GTLN của 1 2 1 2 1 2
P z z 1 2 155
Đáp số: max P  14
Hướng dẫn: coi các số phức z , z là các vector u,v ta có: 1 2 2 2 2 2 25  z
 4 z  4u.v (1) và 9  9 z z  6u.v (2). Nhân (1) với 3 và nhân (2) với 2 rồi 1 2 1 2 2 2
cộng lại ta có: 93  21 z 14 z . 1 2
Bây giờ áp dụng bất đẳng thức BNC cho 2 P :  1 1   1 1  2 2 155
P   z z 2 2    21 z  14 z   
21 z 14 z  1 2  1   2  2 1 2   21 14   21 14  14 155  P  . 14
Dạng 3. Cho số phức z thỏa mãn z z R . Tìm GTLN của P a z z b z z biết rằng 0 1 2
z z  k z z , k  0 và , a b  . 0 1  0 2 Cách giải
Ý nghĩa hình học: Cho điểm M chuyển động trên đường tròn tâm I bán kính R. Cho A, B là 2
điểm cố định thỏa mãn I nằm trong đoạn thẳng AB. Tìm giá trị lớn nhất của P aMA bMB .
Trừ khi I là trung điểm của AB, nếu không sử dụng
hình học để giải bài này là nhiệm vụ không hề dễ
dàng. Ta sẽ dùng các tính
chất về mô đun của số phức
để giải quyết bài toán. Ta có: 2 2 z z
z z z z 1 0 0 1 2 2
z z z z  2u.(kv) (1) 0 0 1 2 2 2 z z  2
z z z z
z z z z  2u.v (2) 2 0 0 2 0 0 2
với u là vector biểu diễn z z v là vector biểu diễn z z với lưu ý z z  k z z 0 1  0 2 0 0 2
Nhân (2) với k rồi cộng với (1) ta được: 2 2 2 z z
k z z  (1 k) 2
R k z z (không đổi) 0 2  1 2
Ap dụng bất đẳng thức BNC cho 2 P , ta có: 2  b  2  b  2 2
P  a z z b z z 2 2
a z z k z z 2
 a   z z k z z 1 2  1 2  1 2   k   k  2    b P   a  (1 k) 2 2 2 2
R k z z . 0 2   k
Vậy, với công thức cồng kềnh như vậy rất khó nhớ, cho nên các em nên nhớ cách làm của nó. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho số phức z thỏa mãn z 1  2 . Tìm GTLN của T z i z  2  i
Đáp số: maxT  4
Hướng dẫn: Tâm I đường tròn trong giải thiết là z  1, bán kính r  2 . Điểm A và B ứng với 0
hai số phức z i
 và z  2  i . Dễ thấy rằng z z   z z . Vậy thậm chí I là trung 0 1  0 2 1 2 điểm của AB. Ta có: 2 2
z i z 11 2 2 i
z 1  1 i  2u.v (1) 2 2 2 2
z  2  i z 11 i z 1  1 i  2u.v (2). Với u,v biểu diễn z 1 và 1 i .
Cộng (1) với (2) ta được: 2 2 2
z i z  2  i  2 z 1  4  8 (không đổi) Áp dụng BNC: 2 2
T   z i z   i 2 2 2
 2 z i z  2  i  16 T  4
Ví dụ 2: Cho số phức z thỏa mãn z 1 2i  2 . Tìm GTLN của T z z  3  6i
Đáp số: maxT  3 7
Hướng dẫn: Ta có 2 2
z z 1 2i 1 2 2 2i
z 1 2i  1 2i  2u.v (1) 2 2 2 2
z  3  6i z 1 2i  2  4i z 1 2i  4 1 2i  4u.v (2). Với u,v biểu diễn z 1 2i v 1 à  2i .
Nhân (1) với 2 rồi cộng với (2) được: 2 2
2 z z  3  6i  2 2
3 z 1 2i  6 1 2i 12  30  42
Áp dụng bất đẳng thức BNC: 2  1   1  2 2
T   z z   i 2 2 3 6 
2 z z  3  6i    1 
2 z z  3 6i   63 T  3 7  2   2  z
Dạng 4. Cho số phức z thõa mãn 0 z
k , ( k  0 ) hay dạng tương đương 2
z z k z , ( z 0
k  0 ). Tìm GTLN, GTNN của T z . Cách giải 2
Áp dụng bất đẳng thức z z
z z , ta có 2 z z
z z . Mặt khác, 2
z z k z 1 2 1 2 0 0 0 2
z k z z  0  2  0 z z  2
k z  k z z z k z   0 0 2
z k z z  0  0 2 2
k k  4 z
k k  4 z 0 0   z
. Đánh giá 1 lần đối với hàm 2 biến đảm bảo dấu “=” 2 2
xảy ra. Tôi không giải chi tiết ở đây. 2
k k  4 z 2
k k  4 z Vậy 0 minT  và 0 maxT  2 2 VÍ DỤ MINH HỌA 4i
Ví dụ 1: Cho số phức z thỏa mãn z
 2 . Gọi M,m lần lượt là GTLN và GTNN của z . z
Tính T M m
Đáp số: T  2 5 4i
Hướng dẫn: z   2 2
z  4i  2 z . Áp dụng bất đẳng thức z z z z , ta có z 1 2 1 2 2 2 2
z  4  z  4i  2
z z  4  2 z  1
  5  z  1 5 .
Vậy M  1 5 và m  1
  5 . Do đó T  2 5
Ví dụ 2: Cho số phức z thỏa mãn 2
(1 i)z 1 2i  2 z . Tìm GTLN, GTNN của T z .
Hướng dẫn: Ta có thể đưa về dạng quen thuộc bằng cách chia cả hai vế cho 1 i , ta được 1 2i 2 z   z . 1 i  2 5 1 2i
Áp dụng bất đẳng thức z z
z z , ta có 2 z   z   z 1 2 1 2 2 1 i 2 10
  z z   z  1
  1 2 10  z 1 1 2 10 . 2
Vậy maxT  1 1 2 10 và minT  1   1 2 10
Dạng 5. Cho số phức z thỏa mãn z .z z k  0 . Tìm GTLN, GTNN của T z z 1 2 0 Cách giải z k
Ý nghĩa hình học: Gọi M là điểm biểu diễn z , có z .z z k 2  z  
IM R với 1 2 z z 1 1 z k
I biểu diễn 2 và R
. Vậy M chuyển động trên đường tròn tâm I bán kính R. Gọi A là z z 1 1
điểm biểu diễn z thì T AM . Bài toán trở thành: “cho M di chuyển trên đường tròn tâm I 0
bán kính R và A là điểm cố định. Tìm GTLN, GTNN của AM”
Như vậy, nhìn vào hình vẽ ta thấy ngay: z k
z .z z k
min T AI R 2  z   1 0 2  0 z z z 1 1 1 z k
z .z z k
maxT AI R 2  z   1 0 2  0 z z z 1 1 1
(tử số như là thay z vào phương trình đường tròn 0 vậy)
Lưu ý: Không phải phương trình đường tròn nào cũng có
dạng z
.z z k  0 , mà đôi khi nó ở dạng 1 2
z z z z z z với z z . Do đó, để kiểm tra điều 1 2 1 3 1 2
kiện giả thiết là phương trình đường tròn hay đường
thẳng trong trường hợp lạ, cách tốt nhất là gọi z
x yi rồi thay vào giả thiết để biết ( ;
x y) thỏa mãn phương trình nào. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho số phức z thỏa mãn z 1 2i  4 . Tìm GTLN. GTNN của T z 1 i
Đáp số: min P  4  13 và max P  4  13
Hướng dẫn: Viết T dạng T z z thì z  1
  i . Thay vào phương trình đầu ta được 0 0 z 1 2i  2   3i . 0
Vậy min P  4  13 và max P  4  13
Ví dụ 2: Cho số phức z thỏa mãn 2iz 1 3i  1. Tính GTLN, GTNN của T z  2  3i 5 2 1 5 2 1
Đáp số: min P  và m x a P  . 2 2
Hướng dẫn: Viết T dạng T z z thì z  2
  3i . Thay z vào 2iz 1 3i ta được 0 0 0
2iz 1 3i  7   i  5 2 . 0 5 2 1 5 2 1 Vậy min P  và m x a P  2 2
Ví dụ 3: Cho số phức z thỏa mãn 2z 1  z  2i . Tìm GTLN, GTNN của T z 1 2i 65 11 65 11
Đáp số: minT   và maxT   3 3 3 3
Hướng dẫn: Gọi z x yi ( , x y  ), và M ( ;
x y) biểu diễn z thì 2z 1  z  2i   2 2
x  2   y2  x   y  2 2 2 1 2 2 2 2
 3x  3y  4x  4y  3  0 2 2
x y x y 1  0. 3 3  1 1  11
Vậy M nằm trên đường tròn tâm I ;   bán kính R  .  3 3  3
T z 1 2i AM với ( A 1  ; 2  ). 65 11
Vậy minT AI R  
và maxT AI  65 11 R   3 3 3 3
Dạng 6. Cho số phức z thỏa mãn z z z z . Tìm GTNN của T z z . 1 2 0 Cách giải
Ý nghĩa hình học: Điều kiện z z z z thực chất 1 2
là phương trình đường thẳng.
Nếu ta gọi M là điểm biểu diễn z , A là điểm biểu
diễn z B biểu diễn z thì giả thiết tương đương với 1 2
MA MA hay M nằm trên trung trực của AB . Gọi I
là điểm biểu diễn z thì T IM . 0
Vậy IM nhỏ nhất khi M là hình chiếu vuông góc của
I lên d . Giá trị nhỏ nhất bằng min T d I, d  .
Lưu ý: Không phải phương trình đường thẳng nào cũng có dạng z z z z , cho nên khi 1 2
gặp giả thiết lạ, cách tốt nhất để nhận biết giả thiết là đường thẳng hay đường tròn là gọi
z x yi rồi thay vào phương trình. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho số phức z thỏa mãn z i 1  z  2i . Tìm GTNN của z . 1
Đáp số: min z  . 2
Hướng dẫn: Gọi z x yi thì M ( ;
x y) là điểm biểu diễn z . Từ z i 1  z  2i 2 2
 (x 1)  (y 1) 2 2
x  (y  2)  x y 1  0 (d). Vậy M di chuyển trên (d). 1
z OM , do đó z nhỏ nhất bằng d ( ; O d )  . 2
Ví dụ 2: Cho số phức z thỏa mãn  z  3  i  z 1 3i là một số thực. Tìm giá trị nhỏ nhất của
T z 1 i
Đáp số: minT  3 2
Hướng dẫn: Gọi z x yi , ta có
 3  z 1 3i  (x  3)  (y 1)i (x 1)  (y  3)i .
Tích này có phần ảo là  x  3 y  3   y   1  x   1 . Phần ảo bằng 0
 3x  3y  9  x y 1  0  x y  4  0 (d). Vậy nếu gọi M là điểm biểu diễn z thì M
chạy trên đường thẳng (d). Gọi ( A 1; 1
 ) là điểm biểu diễn 1
  i thì T AM . Giá trị T nhỏ nhất bằng khoảng cách từ A 1 1  4
đến (d). Vậy min T   3 2 2
Dạng 7. Cho hai số phức z , z thỏa mãn *
z z R và * *
z z z z , với * * *
z , z , z cho 1 2 1 1 2 2 2 3 1 2 3
trước. Tìm GTNN của T z z 1 2 Cách giải
Ý nghĩa hình học: Gọi M, N là các điểm biểu
diễn z , z . Giả thiết *
z z R tương đương 1 2 1 1
với M thuộc đường tròn tâm I bán kính R (gọi
là đường tròn (C)). Giả thiết * *
z z z z 2 2 2 3
tương đương với N thuộc đường thẳng (d).
Bài toán trở thành tìm M thuộc (C) và N
thuộc (d) sao cho T MN ngắn nhất.
Từ hình vẽ ta thấy ngay giá trị nhỏ nhất của
MN bằng d(I,(d))  R
Vậy minT d I ,(d )  R . VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho hai số phức z , z thỏa mãn z  5  5 và z 1 3i z  3  6i . Tìm giá trị nhỏ 1 2 1 2 2
nhất của T z z . 1 2 5
Đáp số: min MN  . 2
Hướng dẫn: : Gọi M, N là các điểm biểu diễn z , z . Giả thiết z  5  5 tương đương M thuộc 1 2 1
đường tròn tâm I ( 5
 ;0) bán kính R  5. Giả thiết z 1 3i z  3  6i  N thuộc đường 2 2
thẳng (d): 8x  6 y  35  0 . Vậy min MN d(I,(d))  15 5 R   5  . 2 2
Ví dụ 2: Cho hai số phức z , z thỏa mãn z  4  3i  2 và z  2  3i z 1 2i . Tìm giá trị 1 2 1 2 2
nhỏ nhất của T z z . 1 2 23 34
Đáp số: min MN   2 34
Hướng dẫn: Gọi M, N là các điểm biểu diễn z , z . Giả thiết z  4  3i  2 tương đương M 1 2 1
thuộc đường tròn tâm I ( 4
 ;3) bán kính R  2 . Giả thiết z  2  3i z 1 2i  N thuộc 2 2
đường thẳng (d): 3x  5y  4  0 . Vậy min MN d(I,(d))  23 R   23 34 2   2. 34 34 Lời kết:
 Các bài toán trên có thể giải bằng phương pháp đại số bằng cách rút một ẩn theo ẩn còn
lại từ giả thiết để thay vào biểu thức cần đánh giá thành hàm số dạng T f (x) . Sau đó
tìm GTLN, GTNN của f ( )
x trên miền xác định của f ( ) x .
 Các đánh giá đảm bảo chặt chẽ cần chứng tỏ có đẳng thức (dấu “=”) xảy ra. Để tránh
phức tạp vấn đề tôi không trình bày ở đây. Tuy nhiên các bài toán tổng quát đã nêu đều đảm bảo điều đó.
Document Outline

  • GTLN- GTNN số phức Elip- Tex
  • 10. GTLN-GTNN số phức không Elip (1)