Câu hỏi:
2 năm trước

Xét các số phức \(z = a + bi,\,\,\left( {a;b \in R} \right)\) thỏa mãn đồng thời hai điều kiện \(\left| z \right| = \left| {\overline z  + 4 - 3i} \right|\) và \(\left| {z + 1 - i} \right| + \left| {z - 2 + 3i} \right|\) đạt giá trị nhỏ nhất. Giá trị \(P = a + 2b\) là:

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: a

Gọi \(z = x + yi\) ta có:

\(\begin{array}{l}\left| {x + yi} \right| = \left| {x - yi + 4 - 3i} \right|\\ \Leftrightarrow {x^2} + {y^2} = {\left( {x + 4} \right)^2} + {\left( {y + 3} \right)^2}\\ \Leftrightarrow 8x + 6y =  - 25\end{array}\)

Gọi điểm \(M\left( {x;y} \right)\) là điểm biểu diễn cho số phức z và \(A\left( { - 1;1} \right);\,\,B\left( {2; - 3} \right)\) ta có:

\(\left| {z + 1 - i} \right| + \left| {z - 2 + 3i} \right| = MA + MB\) nhỏ nhất.

Ta có : \(MA + MB \ge 2\sqrt {MA.MB} \), dấu bằng xảy ra \( \Leftrightarrow MA = MB \Rightarrow \) M thuộc trung trực của AB.

Gọi \(I\) là trung điểm của AB ta có \(I\left( {\dfrac{1}{2}; - 1} \right)\) và \(\overrightarrow {AB}  = \left( {3; - 4} \right)\).

Phương trình đường trung trực của AB là \(3\left( {x - \dfrac{1}{2}} \right) - 4\left( {y + 1} \right) = 0 \Leftrightarrow 3x - 4y - \dfrac{{11}}{2} = 0\)

Để \({\left( {MA + MB} \right)_{\min }} \Leftrightarrow \) Tọa độ điểm M là nghiệm của hệ phương trình \(\left\{ \begin{array}{l}8x + 6y =  - 25\\3x - 4y = \dfrac{{11}}{2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x =  - \dfrac{{67}}{{50}}\\y =  - \dfrac{{119}}{{50}}\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow z =  - \dfrac{{67}}{{50}} - \dfrac{{119}}{{50}}i \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a =  - \dfrac{{67}}{{50}}\\b =  - \dfrac{{119}}{{50}}\end{array} \right. \Rightarrow P = a + 2b =  - \dfrac{{61}}{{10}}\)

Hướng dẫn giải:

Từ \(\left| {z + yi} \right| = \left| {\overline z  + 4 - 3i} \right|\) tìm ra quỹ tích điểm \(M\left( {x;y} \right)\) biểu diễn cho số phức \(z = x + yi\).

Gọi điểm \(M\left( {x;y} \right)\) là điểm biểu diễn cho số phức z và \(A\left( { - 1;1} \right);\,\,B\left( {2; - 3} \right)\) ta có:

\(\left| {z + 1 - i} \right| + \left| {z - 2 + 3i} \right| = MA + MB\) nhỏ nhất \( \Leftrightarrow MA = MB\)

Câu hỏi khác