Tìm số phức z sao cho \(|z-(3+4 i)|=\sqrt{5}\) và biểu thức \(P=|z+2|^{2}-|z-i|^{2}\) đạt giá trị lớn nhất
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(\begin{array}{l} \text { Đặt } z=x+y i(x, y \in \mathbb{R}) \\ |z-(3+4 i)|=\sqrt{5} \Leftrightarrow(x-3)^{2}+(y-4)^{2}=5 \\ \text { Đặt }\left\{\begin{array}{l} x-3=\sqrt{5} \sin t \Leftrightarrow x=3+\sqrt{5} \sin t \\ y-4=\sqrt{5} \cos t \Leftrightarrow y=4+\sqrt{5} \cos t \\ P=|z+2|^{2}-|z-i|^{2}=4 x+2 y+3=4(3+\sqrt{5} \sin t)+2(4+\sqrt{5} \cos t)+3 . \\ \Leftrightarrow 4 \sqrt{5} \sin t+2 \sqrt{5} \cos t=P-23 \end{array}\right. \end{array}\)
Theo điều kiện có nghiệm phương trình lượng giác.
\(\Rightarrow(4 \sqrt{5})^{2}+(2 \sqrt{5})^{2} \geq(P-23)^{2} \Leftrightarrow P^{2}-46 P+429 \leq 0 \Leftrightarrow 13 \leq P \leq 33\)
\(\text { Vậy GTLN của } P \text { là } 33 \Rightarrow z=5+5 i \text { . }\)