Processing math: 70%

​Trong các số phức z có phần thực, phần ảo không âm và |z - 3/z - 1 + 2i| = 1

Xuất bản: 22/02/2023 - Cập nhật: 22/02/2023 - Tác giả: Chu Huyền

Câu Hỏi:

Trong các số phức z có phần thực, phần ảo không âm và thoả mãn:   |z3z1+2i|=1. Tìm số phức z sao cho biểu thứcP=|z2ˉz2|(z2ˉz2).i.[z(1i)+ˉz(1+i)] đạt giá trị lớn nhất, nhỏ nhất.

Đáp án và lời giải

Điều kiện: z12i.
Gọi z=x+yi(x;yR+).
|z3z1+2i|=1|z3||z1+2i|=1|z3|=|z1+2i|.
(x3)2+y2=(x1)2+(y+2)2x+y=1.
(luôn thoả mãn điều kiện vì x=1;y=2 không thoả mãn phương trình)
ˉz=xyiz2ˉz2=4xy.i|z2ˉz2|=4xy(vì x;y không âm)
(z2ˉz2).i=4xy|z2ˉz2|=4xy
z(1i)+ˉz(1+i)=2x+2y
Do đó P=16x2y2+4xy.(2x+2y)=16x2y2+8xy.
Đặt t=xy0t(x+y2)2=14, ta có P=16t2+8t;t[0;14].
+ Xét hàm số f(t)=16t2+8t liên tục trên [0;14].
f(t)=32t+8t;f(t)=0t=0t=14(loại)
f(0)=0;f(14)=3316max
Khi t = \dfrac{1}{2} \Rightarrow x = y = \dfrac{1}{2};\,\,{\rm{Khi}}\,t = 0 \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0;y = 1\\x = 1;y = 0\end{array} \right.
Vậy P đạt giá trị lớn nhất bằng \dfrac{{33}}{{16}}\,\,{\rm{khi}}\,\,z = \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{2}i.
P đạt giá trị nhỏ nhất bằng 0\,\,{\rm{khi}}\,\,z = 1 \vee z = 0.
Nhận xét: Bài tập này cũng có thể giải được bằng cách rút y = 1 - x và thế vào biểu thức $$ ta được hàm số g(x) = 16{x^2}{(1 - x)^2} + 8x(1 - x) rồi đi tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số g(x)trên \left[ {0;1} \right].

Chu Huyền (Tổng hợp)

đề trắc nghiệm toán Thi mới nhất

X