Cho $z_{1}$ ,$z_{2}$ là hai số phức liên hợp của nhau đồng thời thỏa mãn $\frac{z_{1} }{z_{2}^{2}}$∈$R$ và |$z_{1}$-$z_{2}$|=$2\sqrt{3}$ .Tính môđun của số phức $z_{1}$
Cho $z_{1}$ ,$z_{2}$ là hai số phức liên hợp của nhau đồng thời thỏa mãn $\frac{z_{1} }{z_{2}^{2}}$∈$R$ và |$z_{1}$-$z_{2}$|=$2\sqrt{3}$ .Tính môđun của số phức $z_{1}$
Đáp án:
$|z_1| = 2$
Giải thích các bước giải:
Gọi $z_1 = a + bi\ \ (a;b\in\Bbb R)$
$\Rightarrow z_2 = \overline{z_1} = a – bi$
Ta có:
$+)\quad |z_1 – z_2| = 2\sqrt3$
$\Leftrightarrow |2bi| = 2\sqrt3$
$\Leftrightarrow |b| = \sqrt3$
$\Leftrightarrow b^2 = 3$
$\Rightarrow b = \pm \sqrt3$
$+)\quad \dfrac{z_1}{z_2^2}$
$= \dfrac{a+bi}{(a-bi)^2}$
$= \dfrac{a+bi}{a^2 – b^2 – 2abi}$
$= \dfrac{a^3 – 3ab^2 + (a^2b – b^3 + 2a^2b)i}{(a^2 – b^2)^2 + 4a^2b^2}$
$\dfrac{z_1}{z_2^2} \in \Bbb R \Leftrightarrow a^2b – b^3 + 2a^2b = 0$
Với $b = \sqrt3 \Rightarrow a^2\sqrt3 – 3\sqrt3 + 2a^2\sqrt3 = 0 \Leftrightarrow a^2 = 1$
Với $b = -\sqrt3 \Rightarrow – a^2\sqrt3 + 3\sqrt3 – 2a^2\sqrt3 = 0 \Leftrightarrow a^2 = 1$
Khi đó:
$|z_1| = \sqrt{a^2 + b^2} = \sqrt{1 + 3} = 2$
Đáp án + Giải thích các bước giải:
Gọi $z_1=a+bi \ (a;b \in \mathbb{R})$
$⇒ z_2=a-bi$
+) $|z_1-z_2|=2\sqrt 3⇔ |z_1-z_2|=|2b|=2\sqrt 3 ⇔ |b|=\sqrt{3} ⇔ b^2=3$
+) $\dfrac{z_1}{z^2_2}=\dfrac{a+bi}{(a-bi)^2}=\dfrac{a^3-3ab^2}{(a^2+b^2)^2}+\dfrac{(3a^2-b^3)bi}{(a^2+b^2)^2} $
\(⇒ (3a^2-b^2)b = 0 ⇔ \left[ \begin{array}{l}3a^2-b^2=0\\b=0\end{array} \right.\)
Với $3a^2-b^2=0 ⇔ 3a^2=b^2 ⇔ a^2=1$
Với $b=0 ⇔ z_1=z_2=a$ (loại vì $|z_1-z_2|\ne 2\sqrt 3$)
Khi đó: $|z_1| = \sqrt{a^2 + b^2} = \sqrt{1 + 3} = 2$