Biết số phức z = x + yi (x;y thuộc R) thỏa mãn đồng thời các điều kiện \( |z - (3 + 4i) | = \sqrt5\) và biểu thức P = | z + 2 |2 - | z - i |2 đạt giá trị lớn nhất. Tính | z |.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiVì \( \left| {z - \left( {3 + 4i} \right)} \right| = \sqrt 5 \Rightarrow {\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 4} \right)^2} = 5.\)
Suy ra tập hợp các điểm biểu diễn số phức z là đường tròn (C) có tâm I(3;4) và bán kính R=√5
Ta có
\( \begin{array}{l} P = {\left| {\left( {x + 2} \right) + yi} \right|^2} - {\left| {x + \left( {y - 1} \right)i} \right|^2} = {\left( {x + 2} \right)^2} + {y^2} - \left[ {{x^2} + {{\left( {y - 1} \right)}^2}} \right]\\ = 4x + 2y + 3 \Leftrightarrow 4x + 2y + 3 - P = 0. \end{array}\)
Ta tìm P sao cho đường thẳng Δ:4x+2y+3−P=0 và đường tròn (C) có điểm chung
\( \Leftrightarrow d\left[ {I,{\rm{\Delta }}} \right] \le R \Leftrightarrow \frac{{\left| {12 + 8 + 3 - P} \right|}}{{\sqrt {20} }} \le \sqrt 5 \Leftrightarrow \left| {23 - P} \right| \le 10 \Leftrightarrow 13 \le P \le 33.\)
Do đó: \( {P_{\max }} = 33\) .Dấu ′″=″ xảy ra \(\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} 4x + 2y - 30 = 0\\ {(x - 3)^2} + {(y - 4)^2} = 5 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} x = 5\\ y = 5 \end{array} \right.\)
Vậy \( \left| z \right| = \sqrt {{5^2} + {{\left( { - 5} \right)}^2}} = 5\sqrt 2 \)