Lý Thuyết Đầy Đủ Về Số Phức. Cách Giải Bài Tập Số Phức Bằng Máy Tính Cầm Tay

Lê Kiên - 23/02/2022

Số phức là phần kiến thức quan trọng trong chương trình Toán Đại số cấp 3. Có thể nhận thấy, các dạng bài tập về số phức thường xuyên xuất hiện trong các đề kiểm tra hay đề thi. Để hiểu rõ hơn về số phức cũng như biết cách giải bài toán số phức bằng máy tính cầm tay, các em hãy đọc ngay bài viết bên dưới đây từ Team Marathon Education.

Khái niệm số phức

Số phức là gì
Số phức là gì (Nguồn: Internet)
  • Số phức sẽ được biểu diễn dưới dạng z=a+bi. Trong đó, a và b là các số nguyên. Số a sẽ được gọi là phần thực, số b được gọi là phần ảo. Còn giá trị i thì được xem là đơn vị ảo, quy ước i2 = – 1.
  • Tập hợp số phức sẽ được ký hiệu là C.
  • Nếu z là số thực thì phần ảo b sẽ có giá trị bằng 0. Ngược lại, nếu z là số thuần ảo thì giá trị a – phần thực của z sẽ bằng 0. 
  • Xét hai số phức z = a + bi và z’ = a’ + b’i. Điều kiện để hai số phức này bằng nhau khi và chỉ khi a=a’; b=b’.

Biểu diễn hình học của số phức

Biểu diễn hình học của số phức
Biểu diễn hình học của số phức (Nguồn: Internet)

Cho một số phức xác định z = a+bi (với a, b là các số thực). Xét trong mặt phẳng phức Oxy, z sẽ được biểu diễn dưới dạng điểm M (a;b) hoặc bởi vectơ u = (a;b). Một điểm cần lưu ý ở đây đó chính là ở mặt phẳng phức, Ox sẽ được gọi là trục thực và Oy sẽ được gọi là trục ảo. 

Môđun số phức

Khái niệm về môđun số phức z = a+bi có thể được hiểu là độ dài của vectơ u (a;b) biểu diễn số phức được đề cập.

\begin{aligned}
&\text{Kí hiệu: }|z|=\sqrt{a^2+b^2}\\
&\bull |z_1z_2|=|z_1|.|z_2|\\
&\bull ||z_1|-|z_2||\le |z_1+z_2| \le |z_1|+|z_2|\\
&\bull \left|\frac{z_1}{z_2}\right|=\frac{|z_1|}{|z_2|}
\end{aligned}

Số phức liên hợp

\begin{aligned}
&\text{Số phức liên hợp của số phức z = a+bi là }\overline{z}=a-bi\\
&\bull|z|=|\overline{z}|; \ \overline{z\mp z}'=\overline{z}\pm \overline{z'} \\&\ \ \ \ \ \overline{z.z'}=\overline{z}.\overline{z'};\  \overline{\left(\frac{z_1}{z_2}\right)}=\frac{\overline{z_1}}{\overline{z_2}}; \ z.\overline{z}=a^2+b^2\\
&\bull\text{Nếu z là số thực thì }z=\overline{z}\\
&\bull\text{Còn nếu z là số ảo thì }z=-\overline{z}
\end{aligned}

Các phép tính với số phức

Dưới đây là một số phép tính giữa 2 số phức z1=a1+b1i và số phức z2=a2+b2i mà các em cần ghi nhớ:

Phép cộng và trừ

  • z1+z2=a1+a2+(b1+b2)i
  • z1-z2=a1-a2+(b1-b2)i

Phép nhân

  • z1.z2=(a1.a2-b1.b2)+(a1b2+a2.b1)i
  • kz1=ka1+kb1i, với k là số nguyên khác 0

Phép chia

\begin{aligned}
&\bull z^{-1}=\frac{1}{z^2}.\overline{z} \text{ với } z\not=0\\
&\bull \frac{z'}{z}=z'.z^{-1}=\frac{z'.z}{|z|^2}=\frac{z'.z}{z.\overline{z}}\\
&\bull \frac{z'}{z}=2 \Leftrightarrow z'=wz
\end{aligned}

Phép khai căn bậc 2

z = x + yi là căn bậc hai của số phức w = a + bi ⇔ z2 = w ⇔ x2 – y2 = a và 2xy = b.

  • w = 0 có đúng một giá trị căn bậc 2 là z= 0.
  • w ≠ 0 có đúng hai căn bậc 2 đối nhau. 

Số phức dưới dạng lượng giác

\begin{aligned}
&\footnotesize\text{Đặt }r=\sqrt{a^2+b^2},\ cos\varphi=\frac{a}{r},\ sni\varphi=\frac{b}{r} \text{ thì số phức }z=a+bi \text{ sẽ được biểu diễn}\\
&\footnotesize\text{dưới dạng: }z=r(cos\varphi+isin\varphi). \text{ Trong đó:}\\
&\footnotesize\ \ \ \bull \varphi\text{ là acgumen của số phức z}\\
&\footnotesize\ \ \ \bull z^n=r^n(cos(n\varphi)+isin(n\varphi))
\end{aligned}

Cách giải bài tập số phức bằng máy tính cầm tay

Máy tính cầm tay sẽ là “trợ thủ đắc lực” giúp các em giải quyết các bài toán liên quan về số phức đơn giản hơn. Dưới đây là cách giải bài toán số phức bằng máy tính bỏ túi mới nhất mà các em cần biết.

  • Bước 1: Các em thiết lập môi trường tính toán số phức bằng cách bấm phím MODE + 2.
  • Bước 2: Khi trên màn hình máy tính hiện dòng chữ CMPLX thì có nghĩa là môi trường đã được thiết lập xong. Lúc này, các em sẽ tiến hành thao tác bấm máy như thông thường. 

Ngoài ra, Marathon Education cũng sẽ giới thiệu đến các em một số cách bấm phím với số phức qua bảng như sau:

Tính năngCách bấm
Phần ảo (i)Bấm phím ENG
Lấy Modun số phức (|z|)Bấm Shift+hyp
Số phức liên hợp (z)Bấm Shift+2+2
ArgumentBấm Shift+2+1
Lấy phần thực của số phứcBấm Shift+2+3
Lấy phần ảo của số phứcBấm Shift+2+4
Đổi sang dạng lượng giácBấm Shift+ mũi tên dưới +1
Đổi sang dạng sốBấm Shift+ mũi tên dưới +2

Để giúp các em hình dung cách bấm tốt hơn, Marathon Education có chia sẻ một số ví dụ sau:

Ví dụ 1: Tính z = (1 + 2i)3 + (3 – i)2

  • Bấm MODE 2.
  • Bấm (1 + 2i)3 + (3 – i)2 sẽ cho kết quả bằng -3 – 8i.

Ví dụ 2: Tìm modun của số phức

\begin{aligned}
&z = \left(\frac{3i+1}{2+i}\right)^2\\
&\bull\text{Bấm MODE 2.}\\
&\bull\text{Bấm }\left(\frac{3i+1}{2+i}\right)^2 \text{ thì sẽ được giá trị bằng 2.}
\end{aligned}

Ví dụ 3:

\text{Tìm }\overline{z}\text{ biết }z=\frac{3i-2}{i+1} 

Ở bài này ta sẽ có 2 cách bấm máy, cụ thể như sau:

  • Cách 1: Rút gọn z rồi đảo dấu phần ảo
\footnotesize \text{Sau khi bấm MODE 2, ta tiếp tục bấm }\frac{3i-2}{i+1} \text{ sẽ được kết quả }\frac12+\frac52i.\text{ Vậy, giá trị }\overline{z}=\frac12-\frac52i.
  • Cách 2: Bấm máy trực tiếp (nhấn shift 2 2)
\footnotesize \text{Nhập phép toán vào máy tính thì màn hình sẽ hiện là Conjg}\left(\frac{3i-2}{1+1}\right), \text{  được kết quả bằng }\frac12-\frac52i.

Học online livestream Toán 10 – 11 – 12 chất lượng, uy tín tại Marathon Education

Kiến thức về số phức thường xuất hiện trong các đề thi, đề kiểm tra. Do đó, để có thể sở hữu được “điểm 9” ở môn Toán, các em cần dành nhiều thời gian ôn luyện, thông qua các buổi học trên trường hoặc học online livestream tại Marathon Education. Được biết đến là một trong những nền tảng học trực tuyến Toán – Lý – Hóa THPT uy tín và chất lượng, Marathon Education nhận được sự tin tưởng bởi nhiều học sinh và phụ huynh trên toàn quốc. 

Khi tham gia học tập cùng Marathon Education, các em sẽ được giảng dạy bởi những thầy cô thuộc TOP 1% các giáo viên dạy giỏi toàn quốc. Hơn nữa, nếu trong quá trình học có xảy ra vấn đề gì, các em sẽ được hỗ trợ kịp thời bởi đội ngũ cố vấn học tập chuyên môn.

Với mục tiêu đảm bảo chất lượng cho mỗi buổi học, tránh xảy ra tình trạng gián đoạn, Marathon Education cũng chủ động cải tiến và đảm bảo những yếu tố như đường truyền, âm thanh và hình ảnh rõ nét, chân thực và sống động. Bên cạnh đó, các lớp học online tại đây còn được mô phỏng giống hệt một lớp học offline bình thường để làm tăng sự tương tác giữa thầy cô và học sinh.

Khi trở thành học viên tại Marathon Education, các em sẽ được nhận ngay cuốn sổ tay học tập Toán – Lý – Hóa được biên soạn tỉ mỉ và chi tiết. Cuốn sổ này sẽ là “bí kíp” hữu ích, giúp đỡ các em rất nhiều trong quá trình ôn luyện và củng cố kiến thức của các em sau này. 

Các em hãy nhanh tay đăng ký học livestream tại Marathon Education ngay hôm nay, trước ngày 15/02/2022 để nhận được khuyến mãi lên đến 39%.

Kiến thức về số phức không phải là quá khó. Chỉ cần dành nhiều thời gian rèn luyện, các em sẽ sớm “công phá” được dạng toán này từ A đến Z. Ngoài ra, các em có thể tham khảo thêm nhiều kiến thức Toán – Lý – Hóa hữu ích khác trên website Marathon. Chúc các em luôn học tập tốt và đạt điểm cao trong các kì thi. 

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM