Câu hỏi
Hỏi có bao nhiêu số phức z thỏa mãn đồng thời các điều kiện: \(|z - i| = 5\) và \({z^2}\) là số thuần ảo?
- A 1
- B 0
- C 4
- D 2
Phương pháp giải:
Gọi số phức cần tìm là \(z = a + bi\left( {a,b \in R} \right)\), thay vào các hệ thức trong bài và tìm \(a,b \Rightarrow z\) .
Số phức \(z = a + bi\) là thuần ảo nếu a = 0 .
Công thức tính mô đun số phức \(\left| z \right| = \sqrt {{a^2} + {b^2}} \) .
Lời giải chi tiết:
Giả sử \(z = a + bi\) ta có \({z^2} = {a^2} - {b^2} + 2abi\) .
Vì \({z^2}\) là số thuần ảo nên ta có \({a^2} - {b^2} = 0\) (1)
Từ điều kiện \(|z - i| = 5 \Leftrightarrow |a + bi - i| = 5 \Leftrightarrow {a^2} + {(b - 1)^2} = 25\) (2)
Lấy (2) trừ (1) vế với vế ta được \({(b - 1)^2} + {b^2} = 25 \Leftrightarrow 2{b^2} - 2b - 24 = 0 \Leftrightarrow {b^2} - b - 12 = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{b = 4}\\{b = - 3}\end{array}} \right.\)
Với b = 4 , từ (1) có \(a = \pm 4\)
Với b = -3 , từ (1) có \(a = \pm 3\)
Do đó có 4 số phức z thỏa mãn bài toán.
Chọn C