30 bài tập phương trình bậc hai với hệ số thực mức độ vận dụng, vận dụng cao
Làm đề thiCâu hỏi 1 :
Tập nghiệm của phương trình \({z^4} - {z^3} + \dfrac{{{z^2}}}{2} + z + 1 = 0\) trên tập số phức là:
- A \(\left\{ {1 \pm i; - \dfrac{1}{2} \pm \dfrac{i}{2}} \right\}\)
- B \(\left\{ { - 1 \pm i; - \dfrac{1}{2} \pm \dfrac{i}{2}} \right\}\)
- C \(\left\{ {1 \pm i;\dfrac{1}{2} \pm \dfrac{i}{2}} \right\}\)
- D \(\left\{ { - 1 \pm i;\dfrac{1}{2} \pm \dfrac{i}{2}} \right\}\)
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
\({z^4} - {z^3} + \dfrac{{{z^2}}}{2} + z + 1 = 0\) (1)
+) Với \(z = 0\) thì \(1 = 0\) ( vô lí) \( \Rightarrow z = 0\) không là nghiệm của phương trình (1)
+) Với \(z \ne 0\), chia cả 2 vế của phương trình (1) cho \({z^2}\) , ta được:
\(\left( {{z^2} + \dfrac{1}{{{z^2}}}} \right) - \left( {z - \dfrac{1}{z}} \right) + \dfrac{1}{2} = 0{\text{ }}(2)\)
Đặt \(t = z - \dfrac{1}{z}\) khi đó: \({t^2} = {z^2} + \dfrac{1}{{{z^2}}} - 2 \Leftrightarrow {z^2} + \dfrac{1}{{{z^2}}} = {t^2} + 2\)
Phương trình (2) có dạng: \({t^2} - t + \dfrac{5}{2} = 0\)(3)
Ta có: \(\Delta = 1 - 4.\dfrac{5}{2} = - 9 = 9{i^2} \Rightarrow t = \dfrac{{1 + 3i}}{2};t = \dfrac{{1 - 3i}}{2}\)
+) Nếu \(t = \dfrac{{1 + 3i}}{2} \Leftrightarrow z - \dfrac{1}{z} = \dfrac{{1 + 3i}}{2} \Leftrightarrow 2{z^2} - (1 + 3i)z - 2 = 0\)
Có \(\Delta = {(1 + 3i)^2} + 16 = 8 + 6i = {(3 + i)^2} \Rightarrow {z_1} = 1 + i;{z_2} = - \dfrac{1}{2} + \dfrac{i}{2}\)
+) Nếu \(t = \dfrac{{1 - 3i}}{2} \Leftrightarrow z - \dfrac{1}{z} = \dfrac{{1 - 3i}}{2} \Leftrightarrow 2{z^2} - (1 - 3i)z - 2 = 0\)
Có \(\Delta = {(1 - 3i)^2} + 16 = 8 - 6i = {(3 - i)^2} \Rightarrow {z_3} = 1 - i;{z_4} = - \dfrac{1}{2} - \dfrac{i}{2}\)
Vậy tập nghiệm của phương trình là: \(\left\{ {1 + i;1 - i; - \dfrac{1}{2} + \dfrac{i}{2}; - \dfrac{1}{2} - \dfrac{i}{2}} \right\}\)
Chọn A
Câu hỏi 2 :
Cho phương trình \({z^2} + bz + c = 0\) ẩn z và b, c là tham số thuộc tập số thực. Biết phương trình nhận\(z = 1 + i\) là một nghiệm. Tính \(T = b + c.\)
- A \(T = 0\)
- B \(T = - 1\)
- C \(T = - 2\)
- D \(T = 2\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
- Thay số phức \(z = 1 + i\) vào phương trình và biến đổi.
- Một số phức bằng 0 khi và chỉ khi nó có phần thực và phần ảo cùng bằng 0.
Lời giải chi tiết:
Vì \(z = 1 + i\) là một nghiệm của phương trình \({z^2} + bz + c = 0\) nên ta có:
\(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,{\left( {1 + i} \right)^2} + b\left( {1 + i} \right) + c = 0\\ \Leftrightarrow 2i + b + bi + c = 0\\ \Leftrightarrow b + c + \left( {b + 2} \right)i = 0\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}b + c = 0\\b + 2 = 0\end{array} \right.\end{array}\)
Vậy \(T = b + c = 0\).
Chọn A.
Câu hỏi 3 :
Phương trình \({z^2} + az + b = 0\left( {a,b \in \mathbb{R}} \right)\) có một nghiệm phức \(z = 1 - 3i\). Khi đó \(2{a^3} + 2{b^3} + 3\) bằng
- A 2035
- B 1987
- C 2019
- D 2020
Đáp án: B
Phương pháp giải:
- Phương trình bậc hai có 1 nghiệm \(z = a + bi\) thì nghiệm thứ 2 có dạng \(z = a - bi\).
- Áp dụng định lý Vi-et: \({x_1} + {x_2} = \dfrac{{ - b}}{a}\), \({x_1}{x_2} = \dfrac{c}{a}\).
Lời giải chi tiết:
Phương trình \({z^2} + az + b = 0\) có 1 nghiệm phức \({z_1} = 1 - 3i \Rightarrow {z_2} = 1 + 3i\)
Áp dụng định lý Vi-et ta có \(\left\{ \begin{array}{l}{z_1} + {z_2} = - a\\{z_1}.{z_2} = b\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = - 2\\b = 10\end{array} \right.\)
Khi đó \(T = 2{a^3} + 2{b^3} + 3 = 1987\)
Chọn B.
Câu hỏi 4 :
Trên tập số phức, phương trình \({z^2} - 6z + {2019^{2020}} + 9 = 0\) có một nghiệm là
- A \(z = 3 - {2019^{2020}}i\)
- B \(z = 3 - {2019^{1010}}i\)
- C \(z = -3 + {2019^{1010}}i\)
- D \(z = 3 + {2019^{2020}}i\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Áp dụng định lý Vi-et: \(\left\{ \begin{array}{l}{z_1} + {z_2} = - \dfrac{b}{a}\\{z_1}{z_2} = \dfrac{c}{a}\end{array} \right.\).
Lời giải chi tiết:
Ta có \({z^2} - 6z + {2019^{2020}} + 9 = 0\)\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{z_1} + {z_2} = 6\\{z_1}.{z_2} = {2019^{2020}} + 9\end{array} \right.\)
Đặt \({z_1} = a + bi \Rightarrow {z_2} = a - bi\)
Nên \({z_1} + {z_2} = 2a = 6 \Rightarrow a = 3\)
Mà \({z_1}.{z_2} = {a^2} + {b^2} \Rightarrow {b^2} = {2019^{2020}} \Rightarrow b = \pm {2019^{1010}}\)
Vậy \(z = 3 \pm {2019^{1010}}i.\)
Chọn B.
Câu hỏi 5 :
Cho phương trình \({x^2} - 4x + \dfrac{c}{d} = 0\) (với phân số \(\dfrac{c}{d}\) tối giản) có hai nghiệm phức. Gọi A; B là hai điểm biểu diễn của hai nghiệm đó trên mặt phẳng Oxy. Biết tam giác OAB đều (O là gốc tọa độ). Tính \(P = c + 2d.\)
- A \(P = - 14\)
- B \(P = 22\)
- C \(P = 18\)
- D \(P = - 10\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
- Áp dụng định lý viet.
- Sử dụng tính chất tam giác đều có ba cạnh bằng nhau.
Lời giải chi tiết:
Phương trình \({x^2} - 4x + \dfrac{c}{d} = 0\) có hai nghiệm phức \({z_1};{z_2}\) thỏa mãn \(\left\{ \begin{array}{l}{z_1} + {z_2} = 4\\{z_1}.{z_2} = \dfrac{c}{d}\end{array} \right.\)
Ta có \({z_1} = a + bi \Rightarrow {z_2} = a - bi\)
Nên \({z_1} + {z_2} = 2a = 4 \Rightarrow a = 2\)
Đặt \(A\left( {2;b} \right);B\left( {2; - b} \right)\)
Vì tam giác OAB đều nên \(OA = AB \Rightarrow 4 + {b^2} = 4{b^2} \Rightarrow {b^2} = \dfrac{4}{3}\)
Mà \(\dfrac{c}{d} = {z_1}.{z_2} = {a^2} + {b^2} = 4 + \dfrac{4}{3} = \dfrac{{16}}{3}\)
Nên \(\left\{ \begin{array}{l}c = 16\\d = 3\end{array} \right. \Rightarrow P = c + 2d = 22\)
Chọn B.
Câu hỏi 6 :
Gọi z là một nghiệm của phương trình \({z^2} - z + 1 = 0\). Giá trị của biểu thức \(M = {z^{2019}} + {z^{2018}} + \dfrac{1}{{{z^{2019}}}} + \dfrac{1}{{{z^{2018}}}} + 5\) bằng
- A \(5.\)
- B \(2.\)
- C \(7.\)
- D \( - 1\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
- Giải phương trình bậc hai tìm một nghiệm \(z\).
- Tính \({z^3}\), từ đó phân tích \({z^{2019}},\,\,{z^{2018}}\) theo \({z^3}\) và tính giá trị biểu thức \(M\).
Lời giải chi tiết:
Ta có \({z^2} - z + 1 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}z = \dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i\\z = \dfrac{1}{2} - \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i\end{array} \right.\).
Chọn 1 nghiệm của phương trình trên là \(z = \dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i\), ta có \({z^3} = - 1\).
Ta có:
\(\begin{array}{l}{z^{2019}} = {\left( {{z^3}} \right)^{673}} = {\left( { - 1} \right)^{673}} = - 1\\{z^{2018}} = {\left( {{z^3}} \right)^{672}}.{z^2} = {\left( { - 1} \right)^{672}}.{\left( {\dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i} \right)^2} = - \dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i\end{array}\)
Vậy
\(\begin{array}{l}M = - 1 - \dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i + \dfrac{1}{{ - 1}} + \dfrac{1}{{ - \dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i}} + 5\\M = - 1 - \dfrac{1}{2} + \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i + \dfrac{1}{{ - 1}} - \dfrac{1}{2} - \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}i + 5\\M = 2.\end{array}\)
Chọn B.
Câu hỏi 7 :
Có bao nhiêu giá trị dương của số thực \(a\) sao cho phương trình \({z^2} + \sqrt 3 z + {a^2} - 2a = 0\) có nghiệm phức \({z_0}\) thỏa \(\left| {{z_0}} \right| = \sqrt 3 \).
- A \(3\).
- B \(2\).
- C \(1\).
- D \(4\).
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Giải phương trình bậc hai với hệ số thực trên tập số phức.
Lời giải chi tiết:
TH1: Phương trình \({z^2} + \sqrt 3 z + {a^2} - 2a = 0\,\,\,\,\left( * \right)\) có nghiệm thực thỏa mãn \(\left| {{z_0}} \right| = \sqrt 3 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{z_0} = \sqrt 3 \\{z_0} = - \sqrt 3 \end{array} \right.\).
Nếu phương trình có nghiệm \({z_0} = \sqrt 3 \Leftrightarrow 3 + 3 + {a^2} - 2a = 0\) (vô nghiệm).
Nếu phương trình có nghiệm \({z_0} = - \sqrt 3 \Leftrightarrow 3 - 3 + {a^2} - 2a = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a = 0\,\,\left( {ktm} \right)\\a = 2\,\,\left( {tm} \right)\end{array} \right.\).
TH2: Phương trình \({z^2} + \sqrt 3 z + {a^2} - 2a = 0\,\,\,\,\left( * \right)\) có nghiệm phức, tức là có hai nghiệm phức liên hợp.
Ta có: \(\Delta = 3 - 4\left( {{a^2} - 2a} \right) = - 4{a^2} + 8a + 3 < 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a > \dfrac{{2 + \sqrt 7 }}{2}\\a < \dfrac{{2 - \sqrt 7 }}{2}\end{array} \right.\).
Khi đó phương trình có 2 nghiệm phức \({z_{1,2}} = \dfrac{{ - \sqrt 3 \pm i\sqrt {4{a^2} - 8a - 3} }}{2}\).
Theo bài ra ta có: \(\left| {{z_0}} \right| = \sqrt 3 \Rightarrow \dfrac{{3 + 4{a^2} - 8a - 3}}{4} = 3 \Leftrightarrow 4{a^2} - 8a - 12 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}a = - 1\,\,\left( {ktm} \right)\\a = 3\,\,\,\,\,\,\left( {tm} \right)\end{array} \right.\).
Vậy, có 2 giá trị của a thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Chọn: B
Câu hỏi 8 :
Kí hiệu \({z_1}\,,\,{z_2}\)là 2 nghiệm phức của phương trình \({z^2} - 6z + 14 = 0\). Giá trị của \(z_1^2 + z_2^2\) bằng:
- A \(36\) .
- B \(8\) .
- C \(28\) .
- D \(18\) .
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Sử dụng hệ thức Vi-et với phương trình bậc hai \(a{x^2} + bx + c = 0\) có hai nghiệm \({x_1},{x_2}\) là \(\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = - \dfrac{b}{a}\\{x_1}{x_2} = \dfrac{c}{a}\end{array} \right.\)
Lời giải chi tiết:
Theo hệ thức Vi-ét ta có \(\left\{ \begin{array}{l}{z_1} + {z_2} = 6\\{z_1}{z_2} = 14\end{array} \right.\)
Ta có \(z_1^2 + z_2^2 = {\left( {{z_1} + {z_2}} \right)^2} - 2{z_1}{z_2} = {6^2} - 2.14 = 8\)
Chọn B.
Câu hỏi 9 :
Giả sử \({z_1},\,\,{z_2}\) là hai nghiệm phức của phương trình \({z^2} - 2z + 3 = 0\) và \(z = 2{z_1} + 2{z_2} + {z_1}{z_2}i.\) Khi đó \(\left| {\overline z } \right|\) bằng:
- A \(\sqrt {10} \)
- B \(25\)
- C \(10\)
- D \(5\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Áp dụng định lý Vi-et: \(\left\{ \begin{array}{l}{z_1} + {z_2} = - \dfrac{b}{a}\\{z_1}{z_2} = \dfrac{c}{a}\end{array} \right..\)
Cho số phức \(z = a + bi\,\,\,\left( {a,\,\,b \in \mathbb{R}} \right) \Rightarrow \overline z = a - bi.\)
Modun của số phức \(z = x + yi:\;\;\left| z \right| = \sqrt {{x^2} + {y^2}} .\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \({z_1},\,\,{z_2}\) là hai nghiệm phức của phương trình \({z^2} - 2z + 3 = 0\)
\( \Rightarrow \) Áp dụng định lý Vi-et ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{z_1} + {z_2} = 2\\{z_1}{z_2} = 3\end{array} \right..\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow z = 2{z_1} + 2{z_2} + {z_1}{z_2}i = 2\left( {{z_1} + {z_2}} \right) + {z_1}{z_2}i\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 2.2 + 3i = 4 + 3i.\\ \Rightarrow \overline z = 4 - 3i\\ \Rightarrow \left| {\overline z } \right| = \sqrt {{4^2} + {{\left( { - 3} \right)}^2}} = 5.\end{array}\)
Chọn D.
Câu hỏi 10 :
Gọi \({{z}_{1}},\,\,{{z}_{2}}\) là hai nghiệm của phương trình \(3{{z}^{2}}-z+4=0\). Khi đó \(P=\frac{{{z}_{1}}}{{{z}_{2}}}+\frac{{{z}_{2}}}{{{z}_{1}}}\)bằng
- A \(-\frac{23}{12}\).
- B \(\frac{23}{12}\).
- C \(-\frac{23}{24}\).
- D \(\frac{23}{24}\).
Đáp án: A
Phương pháp giải:
- Áp dụng định lí Vi – et, xác định tổng và tích hai nghiệm của phương trình bậc hai một ẩn \(a{{z}^{2}}+bz+c=0,\,\,a\ne 0\)
Lời giải chi tiết:
Xét phương trình \(3{{z}^{2}}-z+4=0\). Áp dụng định lý Vi-ét: \(\left\{ \begin{align} {{z}_{1}}+{{z}_{2}}=\frac{1}{3} \\ {{z}_{1}}{{z}_{2}}=\frac{4}{3} \\ \end{align} \right.\)
\(P=\frac{{{z}_{1}}}{{{z}_{2}}}+\frac{{{z}_{2}}}{{{z}_{1}}}=\frac{{{z}_{1}}^{2}+{{z}_{2}}^{2}}{{{z}_{1}}{{z}_{2}}}=\frac{{{({{z}_{1}}+{{z}_{2}})}^{2}}-2{{z}_{1}}{{z}_{2}}}{{{z}_{1}}{{z}_{2}}}=\frac{{{\left( \frac{1}{3} \right)}^{2}}-2.\frac{4}{3}}{\frac{4}{3}}=\frac{\frac{1}{9}-\frac{8}{3}}{\frac{4}{3}}=-\frac{23}{12}\)
Chọn: A
Câu hỏi 11 :
Tìm tham số thực \(m\) để phương trình: \({{z}^{2}}+(2-m)z+2=0\) có một nghiệm là \(z=1-i\)
- A 6
- B 4
- C -2
- D 2
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Số phức \(z={{z}_{0}}\) là một nghiệm của phương trình \(f\left( z \right)=0 \) nếu \(f\left( {{z_0}} \right) = 0\)
Lời giải chi tiết:
Ta có \(z=1-i\) là nghiệm của phương trình nên:
\({{\left( 1-i \right)}^{2}}+(2-m)(1-i)+2=0\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow 1 - 2i + {i^2} + 2 - 2i - m + mi + 2 = 0\\ \Leftrightarrow ( - 1 + i)m = - 4 + 4i\\ \Leftrightarrow m = \frac{{ - 4 + 4i}}{{ - 1 + i}} = 4\end{array}\)
Chọn B
Câu hỏi 12 :
Cho \(z=2+3i\) là một số phức. Hãy tìm một phương trình bậc \(2\) với hệ số thực nhận \(z\) và \(\overline{z}\) làm nghiệm
- A \({{z}^{2}}-4z+13=0\)
- B \({{z}^{2}}+4z+13=0\)
- C \({{z}^{2}}-4z-13=0\)
- D \({{z}^{2}}+4z-13=0\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Phương trình bậc hai nhận \(z={{z}_{1}},z={{z}_{2}}\) làm nghiệm là: \(\left( z-{{z}_{1}} \right)\left( z-{{z}_{2}} \right)=0\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(z=2+3i;\overline{z}=2-3i\)
Nếu \(z\) và \(\overline{z}\) là \(2\) nghiệm của một phương trình thì:
\(\left[ z-(2+3i) \right]\left[ z-(2-3i) \right]=0\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow {z^2} - (2 - 3i)z - (2 + 3i)z + (2 + 3i)(2 - 3i) = 0\\ \Leftrightarrow {z^2} - 4z + 13 = 0\end{array}\)
Chọn A
Câu hỏi 13 :
Gọi \({{z}_{1}},{{z}_{2}}\) là các nghiệm của phương trình: \(z+\frac{1}{z}=-1\). Giá trị của \(P={{z}_{1}}^{3}+{{z}_{2}}^{3}\) là:
- A 0
- B 1
- C 2
- D 3
Đáp án: C
Phương pháp giải:
- Biến đổi phương trình đưa về phương trình bậc hai.
- Áp dụng định lý Vi-et cho phương trình bậc hai: \(\left\{ \begin{array}{l}{z_1} + {z_2} = - \frac{b}{a}\\{z_1}.{z_2} = \frac{c}{a}\end{array} \right.\)
- Thay vào biểu thức cần tính giá trị.
Lời giải chi tiết:
Phương trình: \(z+\frac{1}{z}=-1\Leftrightarrow {{z}^{2}}+z+1=0\)
Ta có: \({{z}_{1}}+{{z}_{2}}=-1;{{z}_{1}}.{{z}_{2}}=1\)
Khi đó \(P={{z}_{1}}^{3}+{{z}_{2}}^{3}=\left( {{z}_{1}}+{{z}_{2}} \right)\left( {{z}_{1}}^{2}-{{z}_{1}}{{z}_{2}}+{{z}_{2}}^{2} \right)=\left( {{z}_{1}}+{{z}_{2}} \right)\left[ {{\left( {{z}_{1}}+{{z}_{2}} \right)}^{2}}-3{{z}_{1}}{{z}_{2}} \right]=-1.(1-3)=2\)
Chọn C
Câu hỏi 14 :
Giả sử \({{z}_{1}};{{z}_{2}}\) là hai nghiệm phức của phương trình: \({{z}^{2}}-2z+5=0\) và \(A,B\) là các điểm biểu diễn của \({{z}_{1}};{{z}_{2}}\). Tọa độ trung điểm của đoạn thẳng \(AB\) là:
- A \(\left( 0;1 \right)\)
- B \((0;-1)\)
- C \(\left( 1;1 \right)\)
- D \(\left( 1;0 \right)\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
- Giải phương trình bậc hai tìm hai nghiệm \({{z}_{1}},{{z}_{2}}\).
- Số phức \(z=a+bi\) có điểm biểu diễn trên mặt phẳng phức là \(M\left( a;b \right)\).
- Tọa độ trung điểm \(I\) của đoạn thẳng \(AB\) là \(\left(\frac{{{x}_{A}}+{{x}_{B}}}{2};\frac{{{y}_{A}}+{{y}_{B}}}{2} \right)\)
Lời giải chi tiết:
Phương trình: \({{z}^{2}}-2z+5=0\)
Có: \(\Delta '=1-5=-4=4{{i}^{2}}\)
\(\Rightarrow \sqrt{\Delta '}=\sqrt{4{{i}^{2}}}=2i\)
\(\Rightarrow \) Phương trình có \(2\) nghiệm là: \({{z}_{1}}=1+2i;{{z}_{2}}=1-2i\)
Khi đó: \(A\left( 1;2 \right),B(1;-2)\)
Tọa độ trung điểm đoạn thẳng \(AB\) là: \(\left( 1;0 \right)\)
Chọn D
Câu hỏi 15 :
Gọi \({{z}_{1}};{{z}_{2}}\) là hai nghiệm phức của phương trình: \({{z}^{2}}+\sqrt{3}z+7=0\). Giá trị của biểu thức \(M={{z}_{1}}^{4}+{{z}_{2}}^{4}\) bằng:
- A \(\sqrt{23}\)
- B \(23\)
- C \(13\)
- D \(\sqrt{13}\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Định lý vi-et cho phương trình bậc hai: \(\left\{ \begin{array}{l}{z_1} + {z_2} = - \frac{b}{a}\\{z_1}.{z_2} = \frac{c}{a}\end{array} \right.\)
Thay vào biểu thức \(M\) để tính giá trị.
Lời giải chi tiết:
Ta có: \({{z}_{1}}+{{z}_{2}}=-\sqrt{3};{{z}_{1}}.{{z}_{2}}=7\)
Khi đó: \(M={{z}_{1}}^{4}+{{z}_{2}}^{4}={{\left( {{z}_{1}}^{2}+{{z}_{2}}^{2} \right)}^{2}}-2{{z}_{1}}^{2}.{{z}_{2}}^{2}\)
\(={{\left[ {{\left( {{z}_{1}}+{{z}_{2}} \right)}^{2}}-2{{z}_{1}}.{{z}_{2}} \right]}^{2}}-2{{z}_{1}}^{2}.{{z}_{2}}^{2}\)
\(={{\left[ {{\left( -\sqrt{3} \right)}^{2}}-2.7 \right]}^{2}}-{{2.7}^{2}}=23\)
Chọn B
Câu hỏi 16 :
Trong mặt phẳng phức, cho \(3\) điểm \(A,B,C\) lần lượt biểu diễn cho \(3\) số phức\({{z}_{1}}=1+i;{{z}_{2}}={{\left( 1+i \right)}^{2}};{{z}_{3}}=a-i(a\in R)\). Để \(\Delta ABC\) vuông tại \(B\) thì \(a=\)?
- A 3
- B -2
- C -3
- D 4
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Số phức \(z=a+bi\) có điểm biểu diễn là \(M\left( a;b \right)\).
Điều kiện để tam giác \(ABC\) vuông tại \(B\) là \(\overrightarrow{BA}.\overrightarrow{BC}=0\) hoặc \(A{{B}^{2}}+B{{C}^{2}}=A{{C}^{2}}\).
Lời giải chi tiết:
Ta có: \({{z}_{2}}={{(1+i)}^{2}}=1+2i+{{i}^{2}}=2i\)
\(\Rightarrow A(1;1),B(0;2),C(a;-1)\)
Khi đó: \(\overrightarrow{AB}=(-1;1)\Rightarrow A{{B}^{2}}=2\)
\(\overrightarrow{BC}=(a;-3)\Rightarrow B{{C}^{2}}={{a}^{2}}+9\)
\(\overrightarrow{AC}=(a-1;-2)\Rightarrow A{{C}^{2}}={{\left( a-1 \right)}^{2}}+4={{a}^{2}}-2a+5\)
Để \(\Delta ABC\) vuông tại \(B\) thì \(A{{C}^{2}}=A{{B}^{2}}+B{{C}^{2}}\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow {a^2} - 2a + 5 = 2 + {a^2} + 9\\ \Leftrightarrow a = - 3\end{array}\)
Chọn C
Câu hỏi 17 :
Trong tập các số phức, gọi \({{z}_{1}},{{z}_{2}}\) là hai nghiệm của phương trình \({{z}^{2}}-z+\frac{2017}{4}=0\) với \({{z}_{2}}\) có thành phần ảo dương. Cho số phức \(z\) thỏa mãn \(\left| z-{{z}_{1}} \right|=1.\) Giá trị nhỏ nhất của \(P=\left| z-{{z}_{2}} \right|\) là
- A \(\sqrt{2016}-1.\)
- B \(\frac{\sqrt{2017}-1}{2}.\)
- C \(\frac{\sqrt{2016}-1}{2}.\)
- D \(\sqrt{2017}-1.\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Giả sử\(z=a+bi\,\,\left( a,b\in \mathbb{R} \right).\) Giả phương trình ban đầu để tìm được nghiệm \({{z}_{1}},{{z}_{2}}.\) Sử dụng giả thiết để đánh giá cho cho \(b.\) Đưa \({{\left| z-{{z}_{2}} \right|}^{2}}\) về một hàm cho \(b\) và sử dụng ước lượng cho \(b\) ở phần trước để tìm giá trị nhỏ nhất của \(P.\)
Lời giải chi tiết:
Tính toán ta tìm được hai nghiệm \({{z}_{1}}=\frac{1-i\sqrt{2016}}{2},{{z}_{2}}=\frac{1+i\sqrt{2016}}{2}.\)
Giả sử \(z=a+bi\left( a,b\in R \right).\) Từ \(\left| z-{{z}_{1}} \right|=1\) ta suy ra
\(\begin{align} & \,\,\,\,\left| \left( a+bi \right)-\frac{1-i\sqrt{2016}}{2} \right|=1\Leftrightarrow 1={{\left( a-\frac{1}{2} \right)}^{2}}+{{\left( b+\frac{\sqrt{2016}}{2} \right)}^{2}}\Rightarrow {{\left( b+\frac{\sqrt{2016}}{2} \right)}^{2}}\le 1 \\ & \Rightarrow -1-\frac{\sqrt{2016}}{2}\le b\le 1-\frac{\sqrt{2016}}{2}\,\,\left( 1 \right). \\ \end{align}\)
Áp dụng \(\left( 1 \right)\) ta nhận được
\(\begin{array}{l}
{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\left| {z - {z_2}} \right|^2} = {\left| {\left( {a + bi} \right) - \frac{{1 + i\sqrt {2016} }}{2}} \right|^2} = {\left( {a - \frac{1}{2}} \right)^2} + {\left( {b - \frac{{\sqrt {2016} }}{2}} \right)^2}\\
= {\left( {a - \frac{1}{2}} \right)^2} + {\left( {b + \frac{{\sqrt {2016} }}{2}} \right)^2} - 4b\frac{{\sqrt {2016} }}{2} = 1 - 2b\sqrt {2016} \\
\ge 1 - 2\left( {1 - \frac{{\sqrt {2016} }}{2}} \right)\sqrt {2016} = 1 - 2\sqrt {2016} + 2016 = {\left( {\sqrt {2016} - 1} \right)^2}.
\end{array}\)
Do đó giá trị nhỏ nhất của \(P=\left| z-{{z}_{2}} \right|\) là \(\sqrt{2016}-1.\)
Đạt được khi và chỉ khi
\(b=1-\frac{\sqrt{2016}}{2},a=\frac{1}{2}.\)
Chọn đáp án A.
Câu hỏi 18 :
Trong tập các số phức, cho phương trình \({{z}^{2}}-6z+m=0,\,\,m\in \mathbb{R}\,\,\left( 1 \right).\) Gọi \({{m}_{0}}\) là một giá trị của \(m\) đẻ phương trình \(\left( 1 \right)\) có hai nghiệm phân biệt \({{z}_{1}},{{z}_{2}}\) thỏa mãn \({{z}_{1}}.\overline{{{z}_{1}}}={{z}_{2}}.\overline{{{z}_{2}}.}\) Hỏi trong khoảng \(\left( 0;20 \right)\) có bao nhiêu giá trị \({{m}_{0}}\in \mathbb{N}?\)
- A \(13.\)
- B \(11.\)
- C \(12.\)
- D \(10.\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Biện luận để tìm trực tiếp nghiệm \({{z}_{1}},{{z}_{2}}.\) Sử dụng giả thiết để tìm ra giá trị \({{m}_{0}}.\)
Lời giải chi tiết:
Viết lại phương trình đã cho thành \({{\left( z-3 \right)}^{2}}=9-{{m}_{0}}.\)
Nếu \({{m}_{0}}=9\Rightarrow z=3.\) Hay phương trình chỉ có một nghiệm. (Loại)
Nếu \({{m}_{0}}<9\) thì phương trình đã cho có hai nghiệm thực \({{z}_{1}}=3-\sqrt{9-{{m}_{0}}},{{z}_{2}}=3+\sqrt{9-{{m}_{0}}}.\)
Do
\(\begin{array}{l}{z_1}.\overline {{z_1}} = {z_2}.\overline {{z_2}} \Leftrightarrow {\left| {{z_1}} \right|^2} = {\left| {{z_2}} \right|^2} \Leftrightarrow {\left( {3 - \sqrt {9 - {m_0}} } \right)^2} = {\left( {3 + \sqrt {9 - {m_0}} } \right)^2}\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}3 - \sqrt {9 - {m_0}} = 3 + \sqrt {9 - {m_0}} \\3 - \sqrt {9 - {m_0}} = - 3 - \sqrt {9 - {m_0}} \,\,\,\left( {VN} \right)\end{array} \right. \Leftrightarrow \sqrt {9 - {m_0}} = 0 \Leftrightarrow {m_0} = 9\,\,\left( {ktm} \right)\end{array}\)
Nếu \({{m}_{0}}>9\) thì phương trình đã cho có hai nghiệm phức liên hợp là \({{z}_{1}}=3-i\sqrt{{{m}_{0}}-9},{{z}_{2}}=3+i\sqrt{{{m}_{0}}-9}.\)
Khi đó \({{z}_{1}}.\overline{{{z}_{1}}}={{z}_{2}}.\overline{{{z}_{2}}}={{3}^{2}}+{{\left( \sqrt{{{m}_{0}}-9} \right)}^{2}}\)
Do đó \({{m}_{0}}>9\)thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Do bài toán đòi hỏi \({{m}_{0}}\in \left( 0;20 \right)\) nên \({{m}_{0}}\in \left\{ 10;11;....;19 \right\}.\)
Vậy có \(10\) giá trị thỏa mãn.
Chọn đáp án D.
Câu hỏi 19 :
Tập nghiệm của phương trình \({z^4} - 2{z^3} - {z^2} - 2z + 1 = 0\) là :
- A \(\left\{ {\dfrac{{1 \pm i\sqrt 3 }}{2};\dfrac{{ - 3 \pm \sqrt 5 }}{2}} \right\}\)
- B \(\left\{ {\dfrac{{ - 1 \pm i\sqrt 3 }}{2};\dfrac{{ - 3 \pm \sqrt 5 }}{2}} \right\}\)
- C \(\left\{ {\dfrac{{1 \pm i\sqrt 3 }}{2};\dfrac{{3 \pm \sqrt 5 }}{2}} \right\}\)
- D \(\left\{ {\dfrac{{ - 1 \pm i\sqrt 3 }}{2};\dfrac{{3 \pm \sqrt 5 }}{2}} \right\}\)
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
\({z^4} - 2{z^3} - {z^2} - 2z + 1 = 0\)
Vì \(z{\text{ }} = {\text{ }}0\) không là nghiệm của phương trình nên chia cả 2 vế của phương trình cho \({z^2} \ne 0\) , ta được:
\({z^2} - 2{\text{z}} - 1 - \dfrac{2}{z} + \dfrac{1}{{{z^2}}} = 0 \Leftrightarrow \left( {{z^2} + \dfrac{1}{{{z^2}}}} \right) - 2\left( {z + \dfrac{1}{z}} \right) - 1 = 0\)
\( \Leftrightarrow {\left( {z + \dfrac{1}{z}} \right)^2} - 2\left( {z + \dfrac{1}{z}} \right) - 3 = 0\)
Đặt \(t = z + \dfrac{1}{z}\) phương trình trở thành:
\({t^2} - 2t - 3 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}t = - 1\\t = 3\end{array} \right.\)
+) Với \(t = - 1 \Leftrightarrow z + \dfrac{1}{z} = - 1 \Leftrightarrow {z^2} + z + 1 = 0 \Rightarrow z = \dfrac{{ - 1 \pm i\sqrt 3 }}{2}\)
+) Với \(t = 3 \Leftrightarrow z + \dfrac{1}{z} = 3 \Leftrightarrow {z^2} - 3z + 1 = 0 \Rightarrow z = \dfrac{{3 \pm \sqrt 5 }}{2}\)
Vậy tập nghiệm của phương trình là: \(\left\{ {\dfrac{{ - 1 \pm i\sqrt 3 }}{2};\dfrac{{3 \pm \sqrt 5 }}{2}} \right\}\)
Chọn D
Câu hỏi 20 :
Phương trình : \({z^6}-9{z^3} + 8 = 0\) có bao nhiêu nghiệm phân biệt trên tập số phức?
- A \(4\)
- B \(2\)
- C \(8\)
- D \(6\)
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}{z^6}-9{z^3} + 8 = 0 \Leftrightarrow \left( {{z^3} - 1} \right)\left( {{z^3} - 8} \right) = 0\\ \Leftrightarrow \left( {z - 1} \right)\left( {{z^2} + z + 1} \right)\left( {z - 2} \right)\left( {{z^2} + 2{\rm{z}} + 4} \right) = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}z = 1\\z = 2\\{z^2} + z + 1 = 0\\{z^2} + 2{\rm{z}} + 4 = 0\end{array} \right.\end{array}\)
+) Phương trình: \({z^2} + {\text{ }}z + 1 = 0\) có \(\Delta = 1-4 = - 3 = 3{i^2} \Rightarrow z = \dfrac{{ - 1 \pm i\sqrt 3 }}{2}\)
+) Phương trình: \({z^2} + 2z + 4 = 0\) có \(\Delta ' = 1 - 4 = - 3 = 3{i^2} \Rightarrow z = - 1 \pm i\sqrt 3 \)
Vậy phương trình có 6 nghiệm phân biệt.
Chọn D
Câu hỏi 21 :
Cho phương trình : \({z^3} - \left( {2i - 1} \right){z^2} + (3 - 2i)z + 3 = 0\)
Trong số các nhận xét:
1. Phương trình chỉ có 1 nghiệm thuộc tập hợp số thực
2. Phương trình chỉ có 2 nghiệm thuộc tập hợp số phức
3. Phương trình có 2 nghiệm có phần thực bằng 0
4. Phương trình có 2 nghiệm là số thuần ảo
5. Phương trình có 3 nghiệm, trong đó 2 nghiệm là số phức liên hợp
Số nhận xét sai là:
- A \(1\)
- B \(2\)
- C \(3\)
- D \(4\)
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}{z^3} - \left( {2i - 1} \right){z^2} + (3 - 2i)z + 3 = 0\\ \Leftrightarrow \left( {z + 1} \right)\left( {{z^2} - 2iz + 3} \right) = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}z = - 1\\{z^2} - 2iz + 3 = 0\end{array} \right.\end{array}\)
+) Phương trình: \({z^2}-2iz + 3 = 0\) có \(\Delta ' = {i^2} - 3 = - 4 = 4{i^2} \Rightarrow z = 3i;z = - i\)
Do đó các nhận xét 1; 3; 4 là đúng.
Nhận xét 2 sai vì cả 3 nghiệm đều thuộc tập số phức.
Nhận xét 5 sai vì \(3i\) và \( - i\) không phải là hai số phức liên hợp.
Chọn B
Câu hỏi 22 :
Số nghiệm phân biệt của phương trình \({z^3} + (1 - 2i){z^2} + (1 - i)z - 2i = 0\) trên tập số phức là:
- A \(1\)
- B \(4\)
- C \(2\)
- D \(3\)
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}{z^3} + (1 - 2i){z^2} + (1 - i)z - 2i = 0\\ \Leftrightarrow \left( {z - i} \right)\left[ {{z^2} + \left( {1 - i} \right)z + 2} \right] = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}z = i\\{z^2} + (1 - i)z + 2 = 0\end{array} \right.\end{array}\)
+) Giải phương trình \({z^2} + \left( {1-i} \right)z + 2 = 0\) ta tìm được 2 nghiệm phức khác \(i\)
Vậy phương trình có 3 nghiệm phức phân biệt.
Chọn D
Câu hỏi 23 :
Gọi \({z_1};{z_2};{z_3};{z_4}\) là 4 nghiệm của phương trình: \({z^4} - {z^3} - 2{z^2} + 6z - 4 = 0\) trên tập số phức. Khi đó tổng \(S = \dfrac{1}{{{z_1}^2}} + \dfrac{1}{{{z_2}^2}} + \dfrac{1}{{{z_3}^2}} + \dfrac{1}{{{z_4}^2}}\) bằng:
- A \(\dfrac{5}{4}\)
- B -\(\dfrac{5}{4}\)
- C \(\dfrac{3}{4}\)
- D \(\dfrac{7}{4}\)
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}{z^4} - {z^3} - 2{z^2} + 6z - 4 = 0\\ \Leftrightarrow \left( {z - 1} \right)(z + 2)({z^2} - 2z + 2) = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}z - 1 = 0\\z + 2 = 0\\{z^2} - 2z + 2 = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}z = 1\\z = - 2\\{z^2} - 2z + 2 = 0\end{array} \right.\end{array}\)
+) Phương trình: \({z^2}-2z + 2 = 0\) có \(\Delta ' = 1 - 2 = - 1 = {i^2}\)
\( \Rightarrow z = 1 + {\text{ }}i;z = 1-i.\)
Giả sử: \({z_1} = 1;{z_2} = - 2;{z_3} = 1 + i;{z_4} = 1 - i\)
\( \Rightarrow S = \dfrac{1}{{{z_1}^2}} + \dfrac{1}{{{z_2}^2}} + \dfrac{1}{{{z_3}^2}} + \dfrac{1}{{{z_4}^2}} = 1 + \dfrac{1}{4} + \dfrac{1}{{{{(1 + i)}^2}}} + \dfrac{1}{{{{(1 - i)}^2}}} = 1 + \dfrac{1}{4} + \dfrac{1}{{2i}} + \dfrac{1}{{ - 2i}} = \dfrac{5}{4}\)
Chọn A
Câu hỏi 24 :
Tìm tất cả các nghiệm của phương trình: \({z^4} - 4{z^3} + 14{z^2} - 36z + 45 = 0\)
- A \(\left\{ {2 + i;3i; - 3i} \right\}\)
- B \(\left\{ {2 + i;2 - 3i;3i; - 3i} \right\}\)
- C \(\left\{ {2 + i;2 - i;3i; - 3i} \right\}\)
- D \(\left\{ {2 + i;2 - i;3i;} \right\}\)
Đáp án: C
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}{z^4} - 4{z^3} + 14{z^2} - 36z + 45 = 0\\ \Leftrightarrow \left( {{z^2} + 9} \right)({z^2} - 4{\rm{z}} + 5) = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{z^2} + 9 = 0\\{z^2} - 4{\rm{z}} + 5 = 0\end{array} \right.\end{array}\)
+) Phương trình: \({z^2} + 9 = 0 \Leftrightarrow {z^2} = - 9 = 9{i^2} \Leftrightarrow z = \pm 3i\)
+) Phương trình: \({z^2}-4z + 5 = 0\) có \(\Delta ' = 4 - 5 = - 1 = {i^2} \Rightarrow z = 2 \pm i\)
Vậy tập nghiệm của phương trình là: \(\left\{ {2 + i;2 - i;3i; - 3i} \right\}\)
Chọn C
Câu hỏi 25 :
Cho phương trình \({z^3} + a{z^2} + bz + c = 0\left( {a,b,c \in R;{\text{ }}a \ne 0} \right)\). Nếu \(z = 1 + i\) và \(z = 2\) là 2 nghiệm của phương trình thì \(a,b,c\) bằng:
- A \(\left\{ \begin{array}{l}a = - 4\\b = 6\\c = - 4\end{array} \right.\)
- B \(\left\{ \begin{array}{l}a = 2\\b = 1\\c = 4\end{array} \right.\)
- C \(\left\{ \begin{array}{l}a = 4\\b = 5\\c = 1\end{array} \right.\)
- D \(\left\{ \begin{array}{l}a = 0\\b = - 1\\c = 2\end{array} \right.\)
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Vì \(z = 1 + i\) là nghiệm của phương trình nên ta có:
\(\begin{array}{l}{\left( {1 + i} \right)^3} + a{\left( {1 + i} \right)^2} + b\left( {1 + i} \right) + c = 0\\ \Leftrightarrow 1 + 3i + 3{i^2} + {i^3} + a(1 + 2i + {i^2}) + b + bi + c = 0\\ \Leftrightarrow 1 + 3i - 3 - i + a + 2ai - a + b + bi + c = 0\\ \Leftrightarrow \left( {b + c - 2} \right) + \left( {2a + b + 2} \right)i = 0\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2a + b + 2 = 0\\b + c - 2 = 0\end{array} \right.{\rm{ }}\left( 1 \right)\end{array}\)
Vì \(z = 2\) là nghiệm của phương trình nên:
\({2^3} + a{.2^2} + b.2 + c = 0 \Leftrightarrow 4a + 2b + c + 8 = 0{\text{ }}\left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2a + b = - 2\\b + c = 2\\4a + 2b + c = - 8\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = - 4\\b = 6\\c = - 4\end{array} \right.\)
Chọn A
Câu hỏi 26 :
Cho hai số thực b ;c (c > 0). Kí hiệu A, B là hai điểm của mặt phẳng phức biểu diễn hai nghiệm của phương trình \({{z}^{2}}+2bz+c=0\), tìm điều kiện của b và c sao cho tam giác OAB là tam giác vuông (với O là gốc tọa độ).
- A
\(c = b\)
- B
\(c={{b}^{2}}\)
- C
\(c=2{{b}^{2}}\)
- D \({{b}^{2}}=2c\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
+) Nếu \(z\) là một nghiệm phức của phương trình bậc hai thì \(\overline{z}\) cũng là nghiệm của phương trình bậc hai đó.
+) Tìm hai nghiệm phức của phương trình bậc hai đã cho.
+) Xác định các điểm biểu diễn A, B.
+) \(\Delta OAB\) vuông tại \(O\Rightarrow \overrightarrow{OA}.\overrightarrow{OB}=0\).
Lời giải chi tiết:
Ta có \(\Delta '={{b}^{2}}-c<0\Leftrightarrow {{b}^{2}}<C\)
Gọi \(z=x+yi\) la 1 nghiệm phức của phương trình \({{z}^{2}}+2bz+c=0\Rightarrow \overline{z}=x-yi\) cũng là một nghiệm của phương trình.
Ta có
\(\begin{array}{l}z + \overline z = 2x = - 2b \Leftrightarrow x = - b\\z.\overline z = {x^2} + {y^2} = c \Leftrightarrow y = \pm \sqrt {c - {b^2}} \\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}z = - b + \sqrt {c - {b^2}} i \Rightarrow A\left( { - b;\sqrt {c - {b^2}} } \right)\\\overline z = - b - \sqrt {c - {b^2}} i \Rightarrow B\left( { - b; - \sqrt {c - {b^2}} } \right)\end{array} \right.\\OA \bot OB \Rightarrow \overrightarrow {OA} .\overrightarrow {OB} = 0 \Leftrightarrow {b^2} - \left( {c - {b^2}} \right) = 0 \Leftrightarrow 2{b^2} - c = 0 \Leftrightarrow c = 2{b^2}\end{array}\)
Chọn C.
Câu hỏi 27 :
Gọi \({z_1},{z_2},{z_3},{z_4}\) là các nghiệm phức của phương trình \({z^4} + {z^2} - 6 = 0\). Tính \(T = z_1^2 + z_2^2 + z_3^2 + z_4^2\).
- A \(T = 2\).
- B \(T = 14\).
- C \(T = 4\).
- D \(T = - 2\).
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Giải phương trình phức và kết luận.
Lời giải chi tiết:
Ta có: \({z^4} + {z^2} - 6 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{z^2} = - 3\\{z^2} = 2\end{array} \right.\)
\({z_1},{z_2},{z_3},{z_4}\) là các nghiệm phức của phương trình \({z^4} + {z^2} - 6 = 0 \Rightarrow z_1^2 = z_2^2 = - 3;\,\,\,z_3^2 = z_4^2 = 2\)
\(T = z_1^2 + z_2^2 + z_3^2 + z_4^2 = - 3 - 3 + 2 + 2 = - 2\).
Chọn: D
Câu hỏi 28 :
Tham số phức \(m\) bằng bao nhiêu để phương trình: \({{z}^{2}}+mz+3i=0\) có tổng bình phương các nghiệm bằng \(8\)
- A \(m=3+i\)
- B m = -3 + i
- C \(\left[ \begin{array}{l}m = 3 + i\\m = - 3 - i\end{array} \right.\)
- D \(\left[ \begin{array}{l}m = 3 + i\\m = - 3 + i\end{array} \right.\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
- Áp dụng định lý Vi-et cho phương trình bậc hai: \(\left\{ \begin{array}{l}{z_1} + {z_2} = - \frac{b}{a}\\{z_1}.{z_2} = \frac{c}{a}\end{array} \right.\)
- Thay vào biểu thức bài cho để tìm .
Lời giải chi tiết:
Ta có: \({{z}_{1}}+{{z}_{2}}=-m;{{z}_{1}}.{{z}_{2}}=3i\)
\(\Rightarrow {{z}_{1}}^{2}+{{z}_{2}}^{2}=8\Leftrightarrow {{\left( {{z}_{1}}+{{z}_{2}} \right)}^{2}}-2{{z}_{1}}.{{z}_{2}}=8\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow {m^2} - 2.3i = 8\\ \Leftrightarrow {m^2} = 8 + 6i = {\left( {3 + i} \right)^2}\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = 3 + i\\m = - 3 - i\end{array} \right.\end{array}\)
Chọn C
Câu hỏi 29 :
Gọi \({{z}_{1}}\) là nghiệm phức có phần ảo âm của phương trình: \({{z}^{2}}+4z+20=0\). Khi đó giá trị biểu thức \(A={{\left| {{z}_{1}} \right|}^{2}}+2\left( {{z}_{1}}^{2}+{{z}_{2}}^{2} \right)\) bằng
- A -28
- B 2
- C 16
- D 6
Đáp án: A
Phương pháp giải:
- Giải phương trình bậc hai tìm hai nghiệm.
- Kết hợp điều kiện để loại nghiệm.
- Thay nghiệm thỏa mãn vào biểu thức cần tính giá trị.
Lời giải chi tiết:
Phương trình : \({{z}^{2}}+4z+20=0\)
Có: \(\Delta '=4-20=-16=16{{i}^{2}}\)
\(\Rightarrow \sqrt{\Delta '}=\sqrt{16{{i}^{2}}}=4i\)
Phương trình có \(2\) nghiệm là: \({{z}_{1}}=-2-4i;{{z}_{2}}=-2+4i\)
Khi đó: \({{\left| {{z}_{1}} \right|}^{2}}={{(-2)}^{2}}+{{\left( -4 \right)}^{2}}=20\) và \({{z}_{1}}+{{z}_{2}}=-4;{{z}_{1}}.{{z}_{2}}=20\)
\(\Rightarrow \left( {{z}_{1}}^{2}+{{z}_{2}}^{2} \right)={{\left( {{z}_{1}}+{{z}_{2}} \right)}^{2}}-2{{z}_{1}}.{{z}_{2}}={{\left( -4 \right)}^{2}}-2.20=-24\)
Vậy \(A={{\left| {{z}_{1}} \right|}^{2}}+2\left( {{z}_{1}}^{2}+{{z}_{2}}^{2} \right)=20+2(-24)=-28\)
Chọn A
Câu hỏi 30 :
Cho số phức \(z\)và gọi \({z_1},{z_2}\) là hai nghiệm phức của phương trình \({z^2} + 8i = 0\) (\({z_1}\) có phần thực dương). Giá trị nhỏ nhất của biểu thức \(P = \left| {z - {z_1}} \right| + \left| {{z_2} - z} \right| + \left| {\overline z + 2{z_1} + \dfrac{{{z_2}}}{2}} \right|\) được viết dưới dạng \(m\sqrt n + p\sqrt {q\,} \)(trong đó \(n,p \in \mathbb{N};\;\;m,q\)là các số nguyên tố). Tổng \(m + n + p + q\) bằng
- A \(10.\)
- B \(13.\)
- C \(11.\)
- D \(12.\)
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
Đặt \(z=a+bi\Rightarrow \overline{z}=a-bi\,\,\left( a;b\in \mathbb{R} \right)\).
\(\Rightarrow P=\sqrt{{{\left( a-2 \right)}^{2}}+{{\left( b+2 \right)}^{2}}}+\sqrt{{{\left( a+2 \right)}^{2}}+{{\left( b-2 \right)}^{2}}}+\sqrt{{{\left( a+3 \right)}^{2}}+{{\left( b+3 \right)}^{2}}}=f\left( a;b \right)\).
Ta có \(f\left( a;b \right)=f\left( b;a \right)\,\,\forall a,b\), ta dự đoán dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow a=b=k\).
\(\sqrt{{{\left( a-2 \right)}^{2}}+{{\left( b+2 \right)}^{2}}}\ge \frac{1}{\sqrt{{{m}^{2}}+{{n}^{2}}}}\sqrt{\left( {{m}^{2}}+{{n}^{2}} \right)\left[ {{\left( a-2 \right)}^{2}}+{{\left( b+2 \right)}^{2}} \right]}\ge \frac{m\left( a-2 \right)+n\left( b+2 \right)}{\sqrt{{{m}^{2}}+{{n}^{2}}}}\).
Dấu "=" xảy ra \(\Leftrightarrow \left\{ \begin{align}\frac{m}{a-2}=\frac{n}{b+2} \\ a=b=k \\ \end{align} \right.\). Chọn \(m=k-2,\,\,n=k+2\).
\(\Rightarrow \sqrt{{{\left( a-2 \right)}^{2}}+{{\left( b+2 \right)}^{2}}}\ge \frac{\left( k-2 \right)\left( a-2 \right)+\left( k+2 \right)\left( b+2 \right)}{\sqrt{2{{k}^{2}}+8}}=\frac{k\left( a+b \right)-2a+2b+8}{\sqrt{2{{k}^{2}}+8}}\)
Tương tự :
\(\begin{align}\sqrt{{{\left( a+2 \right)}^{2}}+{{\left( b-2 \right)}^{2}}}\ge \frac{k\left( a+b \right)+2a-2b+8}{\sqrt{2{{k}^{2}}+8}} \\ \sqrt{{{\left( a+3 \right)}^{2}}+{{\left( b+3 \right)}^{2}}}\ge \frac{1}{\sqrt{2}}\sqrt{{{\left[ 1\left( a+3 \right)+1\left( b+3 \right) \right]}^{2}}}=\frac{a+b+6}{\sqrt{2}} \\ \end{align}\)
Cộng vế với vế ta có: \(P\ge \frac{2k\left( a+b \right)}{\sqrt{2{{k}^{2}}+8}}+\frac{16}{\sqrt{2{{k}^{2}}+8}}+\frac{a+b}{\sqrt{2}}+\frac{6}{\sqrt{2}}\) cần chọn số \(k\) sao cho \(\frac{2k}{\sqrt{2{{k}^{2}}+8}}+\frac{1}{\sqrt{2}}=0\Leftrightarrow k=-\frac{2}{\sqrt{3}}\).
Khi đó \(P\ge 2\sqrt{6}+3\sqrt{2}\).
Vậy \(m=q=2;\,\,n=6;\,\,p=3 \,\,\Rightarrow m+n+p+q=2+6+3+2=13\).
Chọn B.
(Sưu tầm Group FB: Strong Team Toán VD – VDC).
Tổng hợp các bài tập trắc nghiệm phương trình bậc hai với hệ số thực mức độ thông hiểu có đáp án và lời giải chi tiết
Tổng hợp các bài tập trắc nghiệm phương trình bậc hai với hệ số thực mức độ nhận biết có đáp án và lời giải chi tiết
Các bài khác cùng chuyên mục