Phương pháp giải các bài toán liên quan đến điểm biểu diễn số phức

Bài viết nêu ra lý thuyết điểm biểu diễn một số phức trên mặt phẳng phức và phương pháp giải một số bài toán tìm tập hợp điểm biểu diễn số phức.

1. Kiến thức cần nhớ

Điểm \(M\left( {a;b} \right)\) biểu diễn số phức \(z = a + bi\).

2. Một số dạng toán thường gặp

Dạng 1: Tìm điểm biểu diễn số phức thỏa mãn điều kiện cho trước.

Phương pháp:

Cách 1: Tính số phức \(z\) dựa vào các phép đổi thông thường.

Cách 2:

- Bước 1: Gọi số phức \(z = x + yi\left( {x,y \in R} \right)\) có điểm biểu diễn là \(M\left( {x;y} \right)\).

- Bước 2: Thay \(z = x + yi\) và điều kiện đề bài tìm \(x,y \Rightarrow M\).

Ví dụ: Cho số phức \(z\) thỏa mãn \(w + 2z = i\) biết \(w = 2 - i\). Tìm tọa độ điểm biểu diễn số phức \(z\).

Giải:

Gọi \(z = a + bi\left( {a,b \in R} \right)\) biểu diễn số phức \(z\), ta có:

\(2 - i + 2\left( {a + bi} \right) = i \Leftrightarrow \left( {2 + 2a} \right) + \left( {2b - 2} \right) = 0 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2 + 2a = 0\\2b - 2 = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a =  - 1\\b = 1\end{array} \right.\)

Vậy \(M\left( { - 1;1} \right)\).

Dạng 2: Tìm tập hợp điểm biểu diễn số phức.

Phương pháp:

- Bước 1: Gọi số phức \(z = x + yi\left( {x,y \in R} \right)\) có điểm biểu diễn là \(M\left( {x;y} \right)\).

- Bước 2: Thay \(z = x + yi\) vào điều kiện đã cho dẫn đến phương trình liên hệ giữa \(x,y\).

- Bước 3: Kết luận:

+) Phương trình đường thẳng: \(Ax + By + C = 0\)

+) Phương trình đường tròn: \({x^2} + {y^2} - 2ax - 2by + c = 0\)

+) Phương trình parabol: \(y = a{x^2} + bx + c\) hoặc \(x = a{y^2} + by + c\)

+) Phương trình elip: \(\dfrac{{{x^2}}}{{{a^2}}} + \dfrac{{{y^2}}}{{{b^2}}} = 1\)

Ví dụ: Tìm tập hợp các điểm $M$ biểu diễn số phức \(z\) thỏa mãn:\(|z - (3 - 4i)| = 2\).

A. Đường tròn tâm $I\left( {3, - 4} \right)$ và bán kính $R = 2$.

B. Đường tròn tâm $I\left( { - 3,4} \right)$ và bán kính $R = 2$.

C. Đường tròn tâm $I\left( {3, - 4} \right)$ và bán kính $R = 1$.

D. Đường tròn tâm $I\left( { - 3,4} \right)$ và bán kính $R = 1$.

Giải:

Giả sử ta có số phức $z = a + bi$ .

Thay vào \(|z - (3 - 4i)| = 2\) có:

\(|a + bi - (3 - 4i)| = 2 \Leftrightarrow |(a - 3) + (b + 4)i| = 2 \)

$\Leftrightarrow \sqrt {{{(a - 3)}^2} + {{(b + 4)}^2}}  = 2 \Leftrightarrow {(a - 3)^2} + {(b + 4)^2} = 4$.

Chọn đáp án A

Câu hỏi trong bài