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
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 \( \Leftrightarrow MA = MB\)