Tập hợp điểm biểu diễn số phức là đường eclip (cực hay)



Bài viết Tập hợp điểm biểu diễn số phức là đường eclip với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Tập hợp điểm biểu diễn số phức là đường eclip.

Tập hợp điểm biểu diễn số phức là đường eclip (cực hay)

Bài giảng: Các dạng bài tập hợp biểu diễn số phức cơ bản - Cô Nguyễn Phương Anh (Giáo viên VietJack)

Phương pháp giải

Quảng cáo

+ Trong mặt phẳng, cho hai điểm cố định F1;F2, với F1F2 = 2c (c > 0). Đường Elip là tập hợp các điểm M sao cho trong đó a là số cho trước lớn hơn c.

Hai điểm F1;F2, được gọi là tiêu điểm của Elip. Khoảng cách 2c được gọi là tiêu cự của Elip.

+ Phương trình chính tắc của Elíp có tiêu điểm F1 (c;0);F2 (-c;0) :

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:Cho số phức z thỏa mãn |z - 4| + |z + 4| = 10 . Giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của mô – đun của số phức z là

A.10 và 4        B. 5 và 4        C. 4 và 3        D. 5 và 3.

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Lời giải:

Giải theo tự luận

Cách 1: Giả sử z = x + yi có điểm biểu diễn là M(x ;y) . Giả sử F1 (4;0); F2 (0;-4) khi đó tập hợp các điểm M thỏa mãn là MF1 + MF2 = 10 là đường elip có các tiêu điểm là F1;F2, và trục lớn bằng 10.

Từ đó ta tìm được 2c = F1F2 = 8 <=> c = 4 .

2a = 10 nên a = 5

suy ra b2 = a2 - c2 = 25 - 16 - 9 => b = 3 .

Từ đó Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Vì M di động trên (E) nên z = |OM| lớn nhất, nhỏ nhất khi OM lần lượt là độ dài nửa bán trục lớn, nửa bán trục nhỏ. Hay max |z| = 5 ; min|z| = 3 .

Chọn D.

Cách 2: Áp dụng bất đẳng thức “tam giác” dạng |A| + |B| ≥ |A+B| suy ra

10 = |z - 4| + |z + 4| ≥ |(z - 4) + (z + 4)| = |2z| = 2|z| > |z| ≤ 5. Vậy |z| = 5 .

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Dấu bằng diễn ra khi và chỉ khi

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án
Quảng cáo

Ví dụ 2: Gọi (H) là hình biểu diễn tập hợp các số phức z trong mặt phẳng tọa đọ Oxy để Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án số phức z có phần thực không âm. Tính diện tích hình (H).

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Lời giải:

Giả sử z = a + bi, khi đó Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án, giả thiết của bài toán là

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Vậy tập hợp các điểm biểu diễn cho số phức z là điểm M(a; b) thuộc miền trong của elip Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án (kể cả các điểm trên biên).

+ Bán trục lớn của (E) là a = 3, bán trục bé của (E) là b = 1 nên diện tích cần tính của miền (H) là S = πab = 3π .

Chọn A.

Ví dụ 3:Trong mặt phẳng phức Oxy, tâp hợp các điểm biểu diễn số phức z sao cho z2 là số thuần ảo là hai đường thẳng d1;d2 . Góc giữa 2 đường thẳng d1;d2 là bao nhiêu?

A.α = 45o . B.α = 60o . C.α = 90o . D.α = 30o .

Lời giải:

Gọi M(x; y) là điểm biểu diễn số phức z = x + yi

Ta có: z2 = (x2 - y2) + 2xyi là số thuần ảo =>

x2 - y2 = 0 ∧ xy ≠ 0 => y = ± x => α = 90o

Chọn C.

Ví dụ 4: Tập hợp các điểm biểu diễn số phức z thỏa mãn |z + 2| + |z - 2| = 5 trên mặt phẳng tọa độ là một

A. đường thẳng.        B. đường tròn.        C. elip.        D. hypebol.

Lời giải:

Trên mặt phẳng tọa độ Oxy , gọi M(x; y) biểu diễn số phức z = x + yi.

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Đặt F1 (-2;0);F2 (2;0) khi đó (1) <=> MF1 + MF2 = 5 ;

suy ra M nằm trên Elip có hai tiêu điểm là F1;F2 và bán kính trục lớn là Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án .

Phương trình của elip đó là Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Chọn C.

Quảng cáo

Ví dụ 5: Trên mặt phẳng tọa độ , tìm tập hợp các điểm biểu diễn các số phức |z - 2| + |z + 2| = 10 thỏa mãn điều kiện .

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Lời giải:

Gọi M(x; y) là điểm biểu diễn số phức z = x + yi,x;y ∈ R .

Gọi A là điểm biểu diễn số phức 2

Gọi B là điểm biểu diễn số phức -2

Ta có:|z - 2| + |z + 2| = 10 <=> MA + MB = 10 .

Ta có AB = 4.

Suy ra tập hợp điểm M biểu diễn số phức z là Elip với 2 tiêu điểm là A(2; 0), B( -2; 0) tiêu cự AB = 4 = 2c, độ dài trục lớn là 10 = 2a , độ dài trục bé là

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Vậy tập hợp các điểm biểu diễn các số phức z thỏa mãn điều kiện |z - 2| + |z + 2| = 10 là elip có phương trình Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Chọn D

Ví dụ 6:Cho số phức z thỏa mãn |z - 2| + |z + 2| = 8 . Trong mặt phẳng phức tập hợp những điểm M biểu diễn cho số phức z là?

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Lời giải:

Gọi M(x,y), F1(-2;0) , F2(-2;0)

Ta có : Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Do đó điểm M(x; y) nằm trên elip (E ) có 2a = 8 nên a=4

Ta có F1F2 = 2c <=> 4 = 2c <=> c = 2 .

Ta có b2 = a2 - c2 = 16 - 4 = 12

Vậy tập hợp các điểm M là elip Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Chọn A.

Ví dụ 7:Tập hợp các điểm trong mặt phẳng tọa độ biểu diễn số phức Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án thoả mãn điều kiện: là hình gì?

A. Một đường thẳng.        B. Một đường Parabol.

C. Một đường Elip.        D. Một đường tròn.

Lời giải:

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Theo giả thiết Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

<=> a2 + (b - 1)2 = (b + 1)2

<=> a2 = 4b

Quỹ tích các số phức z là một đường Parabol.

Chọn B.

Ví dụ 8:Cho số phức z = m - 2 + (m2 - 1)i với m ∈ R . Gọi (C) là tập hợp các điểm biểu diễn số phức z trong mặt phẳng tọa độ. Tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi (C) và Ox.

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Lời giải:

Gọi M(x;y) là điểm biểu diễn số phức z.

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Chọn B.

Quảng cáo

Ví dụ 9: Gọi M là điểm biểu diễn của số phức z thỏa mãn Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án . Tập hợp tất cả những điểm M như vậy là

A. một parabol.        B. một đường thẳng.        C. một đường tròn.        D. một elip.

Lời giải:

Gọi số phức z = x + yi có điểm biểu diễn là M(x;y) trên mặt phẳng tọa độ:

Theo đề bài ta có:

Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Vậy tập hợp các điểm M(x;y) biểu diễn số phức z theo yêu cầu của đề bài là parabol Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án .

Chọn A.

Ví dụ 10: Xác định tập hợp các điểm M trong mặt phẳng phức biểu diễn các số phức z thỏa mãn điều kiện Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

A. Là đường Hyperbol.Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

B. Là đường Hyperbol.Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

C. Là đường tròn tâm 0 bán kính R = 4.

D. Là hai đường Hyperbol Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Lời giải:

Gọi M(x; y) là điểm biểu diễn số phức z = x + yi

Ta có: Toán lớp 12 | Lý thuyết - Bài tập Toán 12 có đáp án

Chọn D

Bài tập tự luyện

Bài 1. Cho số phức z thỏa mãn z2+z+2=6. Tìm GTLN và GTNN của P = z1+3i.

Bài 2. Cho số phức z thỏa mãn z1+3i+z+2i=8. Tìm GTLN và GTNN của P = 2z+1+2i.

Bài 3. Cho số phức z thỏa mãn zi+z3+3i=6. Tìm GTLN và GTNN của A = z6+7i.

Bài 4. Cho số phức z thỏa mãn z+2i+z4+7i=10. Tìm GTLN và GTNN của T = z14i.

Bài 5. Tập hợp điểm biểu diễn số phức z thỏa mãn zzi=3 là đường:

A. Một đường elip.

B. Một đường parabol.

C. Một đoạn thẳng.

D. Một đường tròn.

Bài 6. Cho số phức z thỏa mãn |z + 2| + |z − 2| = 4. Tập hợp điểm biểu diễn của số phức z trên mặt phẳng tọa độ là:

A. Một đường elip.

B. Một đường parabol.

C. Một đoạn thẳng.

D. Một đường tròn.

Bài 7. Cho 2 số phức z1 = x + yi với x, y ∈ ℝ+, z2 thoả mãn z11+yi=2;z2=1. Tìm GTNN của P = z1z2.

Bài 8. Tập hợp các điểm M biểu diễn số phức z thỏa mãn zi+z+i=4 là:

A. Hình tròn tâm I(0; – 1), bán kính R = 4.

B. Elip (E): x24+y23=1.

C. Elip (E): x23+y24=1.

D. Elip (E): x24+y23=4.

Bài 9. Tập hợp các điểm biểu diễn số phức z thỏa mãn z+3+z3=10 là đường elip. Tìm phương trình đường elip đó.

Bài 10. Tìm tập hợp các điểm M biểu diễn hình học số phức z trong mặt phẳng phức, số phức z thỏa mãn điều kiện z4+z+4=10:

A. Tập hợp các điểm cần tìm là đường tròn có tâm O(0; 0) và có bán kính R = 4.

B. Tập hợp các điểm cần tìm là đường elip có phương trình: x29+y225=1.

C. Tập hợp các điểm cần tìm là những điểm M(x; y) trong mặt phẳng (Oxy) thỏa mãn phương trình x+42+y2+x42+y2=12.

D. Tập hợp các điểm cần tìm là đường elip có phương trình: x225+y29=1.

Bài giảng: Các dạng bài tập hợp biểu diễn số phức nâng cao - Cô Nguyễn Phương Anh (Giáo viên VietJack)

Xem thêm các dạng bài tập Toán lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

Săn shopee siêu SALE :

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 12

Bộ giáo án, đề thi, bài giảng powerpoint, khóa học dành cho các thầy cô và học sinh lớp 12, đẩy đủ các bộ sách cánh diều, kết nối tri thức, chân trời sáng tạo tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official


so-phuc.jsp


Các loạt bài lớp 12 khác
Tài liệu giáo viên