OPTADS360
ATNETWORK
ATNETWORK
YOMEDIA
Banner-Video
IN_IMAGE
  • Câu hỏi:

    Xét các số phức \(\text{w}\), \(z\) thỏa mãn \(\left| \text{w}+i \right|=\frac{3\sqrt{5}}{5}\) và \(5w=\left( 2+i \right)\left( z-4 \right)\). Tìm GTLN của biểu thức \(P=\left| z-2i \right|+\left| z-6-2i \right|\)?

    • A. 
      \(7\).                  
    • B. 
      \(2\sqrt{53}\).   
    • C. 
      \(2\sqrt{58}\). 
    • D. 
      \(4\sqrt{13}\).

    Lời giải tham khảo:

    Đáp án đúng: C

    - Cách 1:

    Ta có: \(5w=\left( 2+i \right)\left( z-4 \right)\Leftrightarrow 5w+5i=\left( 2+i \right)\left( z-4 \right)+5i\)

    \(\Rightarrow \left| 5w+5i \right|=\left| \left( 2+i \right)\left( z-4 \right)+5i \right|\Rightarrow 5\left| w+i \right|=\left| \left( 1+2i \right)\left( z-4+1+2i \right) \right|=\sqrt{5}\left| z-3+2i \right|\)

    \(\Rightarrow 5.\frac{3\sqrt{5}}{5}=\sqrt{5}\left| z-3+2i \right|\Rightarrow \left| z-3+2i \right|=3\).

    Ta có:

    \({{\left| z+{{z}_{1}} \right|}^{2}}+{{\left| z-{{z}_{1}} \right|}^{2}}=2\left( {{\left| z \right|}^{2}}+{{\left| {{z}_{1}} \right|}^{2}} \right);\,\,\forall z,\,{{z}_{1}}\). (1)

    \({{\left| z \right|}^{2}}+{{\left| {{z}_{1}} \right|}^{2}}\ge \frac{{{\left( \left| z \right|+\left| {{z}_{1}} \right| \right)}^{2}}}{2};\,\,\forall z,\,{{z}_{1}}\). (2)

    Ta có: \(P=\left| z-2i \right|+\left| z-6-2i \right|=\left| z-3-2i+3 \right|+\left| z-3-2i-3 \right|\).

    Áp dụng (1) và (2), ta có:

    \({{\left| z-3-2i+3 \right|}^{2}}+{{\left| z-3-2i-3 \right|}^{2}}=2\left( {{\left| z-3-2i \right|}^{2}}+9 \right)\).

    \({{\left| z-3-2i+3 \right|}^{2}}+{{\left| z-3-2i-3 \right|}^{2}}\ge \frac{{{\left( \left| z-3-2i+3 \right|+\left| z-3-2i-3 \right| \right)}^{2}}}{2}=\frac{{{\left( \left| z-2i \right|+\left| z-6-2i \right| \right)}^{2}}}{2}\).

    Vậy, ta có: \(\frac{{{\left( \left| z-2i \right|+\left| z-6-2i \right| \right)}^{2}}}{2}\le 2\left( {{\left| z-3-2i \right|}^{2}}+9 \right)\Rightarrow {{\left( \left| z-2i \right|+\left| z-6-2i \right| \right)}^{2}}\le 4\left( {{\left| z-3-2i \right|}^{2}}+9 \right)\).

    \(\Rightarrow {{P}^{2}}\le 4\left( {{\left| z-3-2i \right|}^{2}}+9 \right)\).

    Do \(4\left( {{\left| z-3-2i \right|}^{2}}+9 \right)=4\left( {{\left| z-3+2i-4i \right|}^{2}}+9 \right)\) nên \({{P}^{2}}\le 4\left( {{\left( \left| z-3+2i \right|+\left| -4i \right| \right)}^{2}}+9 \right)\)

    \(\Rightarrow {{P}^{2}}\le 4\left( {{7}^{2}}+9 \right)=232\Rightarrow P\le 2\sqrt{58}\).

    - Cách 2:

    Ta có: \(5w=\left( 2+i \right)\left( z-4 \right)\) thay \(\left| \text{w}+i \right|=\frac{3\sqrt{5}}{5}\)

    \(\Rightarrow \left| z-3+2i \right|=3\).

    Suy ra, tập hợp các điểm biểu diễn số phức \(z\) là đường tròn \(\left( C \right):\,{{\left( x-3 \right)}^{2}}+{{\left( y+2 \right)}^{2}}=9\).

    Gọi \(M\in \left( C \right)\).

    Ta có: \(P=\left| z-2i \right|+\left| z-6-2i \right|=AM+BM\,;\,\,A\left( 0\,;\,2 \right),\,B\left( 6\,;\,2 \right)\).

    Suy ra \(P\le \sqrt{2\left( A{{M}^{2}}+B{{M}^{2}} \right)}\).

    Gọi \(H\) là trung điểm của cạnh \(AB\).

    Ta có: \(P\le \sqrt{2\left( A{{M}^{2}}+B{{M}^{2}} \right)}=\sqrt{2\left( 2M{{H}^{2}}+\frac{A{{B}^{2}}}{2} \right)}=\sqrt{4M{{H}^{2}}+A{{B}^{2}}}\).

    Vậy, \(P=\left| z-2i \right|+\left| z-6-2i \right|\) đạt giá trị lớn nhất khi \(M{{H}^{2}}\) đạt giá trị lớn nhất.

    Dựa vào hình vẽ sau

    Suy ra, \(M{{H}^{2}}\) đạt giá trị lớn nhất khi \(M\equiv M'\)\(\Rightarrow {{P}^{2}}\le 232\Rightarrow P=2\sqrt{58}\).

    Chọn C.

    Hãy trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án và lời giải

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

ADMICRO/

 

CÂU HỎI KHÁC

NONE
OFF