Tính giá trị biểu thức số phức

Tính giá trị biểu thức số phức.

Bài tập 1: Cho hai số phức $z_1,z_2$ thoả mãn $z_1;z_2\ne 0$ và $\frac{1}{z_1+z_2}=\frac{1}{z_1}+\frac{2}{z_2}$.

Tính giá trị biểu thức $|\frac{z_1}{z_2}|$.

Bài giải:

Từ giả thiết, ta có $frac1z_1+z_2=\frac{1}{z_1}+\frac{2}{z_2}$\frac{1}{z_1+z_2}=\frac{1}{z_1}+\frac{2}{z_2}$

$\iff \frac{1}{z_1+z_2}=\frac{2z_1+z_2}{z_1.z_2}$

$\iff z_1.z_2=(2z_1+z_2)(z_1+z_2)$

$\iff z_1.z_2=2z_1^2+3z_1{z}_2+z_2^2$

$\iff 2z_1^2+2z_1{z}_2+z_2^2=0$

$\iff 2.(\frac{z_1}{z_2}{)}^2+2(\frac{z_1}{z_2})+1=0$

$\iff \frac{z_1}{z_2}=\frac{-1}{2}+\frac{i}{2}$

Vậy $|\frac{z_1}{z_2}|=\frac{\sqrt{2}}{2}$

Bài tập 2: Cho hai số phức $z_1;z_2$ thoả mãn điều kiện $|z_1|=|z_2|=|z_1-z_2|=1.$

Tính giá trị biểu thức $P=(\frac{z_1}{z_2}{)}^2+(\frac{z_2}{z_1}{)}^2$.

Bài giải:

Từ giả thiết ta có $|z_1|=|z_2|=|z_1-z_2|=1\iff |\frac{z_1}{z_2}|=|\frac{z_1}{z_2}-1|=1.$

Đặt $w=\frac{z_1}{z_2}=x+yi$. Khi đó,

$\{\begin{array}{c}\sqrt{x^2+y^2}=1\\ \sqrt{(x-1{)}^2+y^2}=1\end{array}\iff \{\begin{array}{c}{x}^2+y^2=1\\ x^2+y^2=2x\end{array}\iff \{\begin{array}{c}x=\frac{1}{2}\\ y=\pm \frac{\sqrt{3}}{2}\end{array}$

Vậy $P=w^2+\frac{1}{w^2}=-1.$

Bài tập 3: Kí hiệu $z_1;z_2;z_3;z_4$ là bốn nghiệm của phương trình $z^4-z^2-12=0$. Tính tổng $T=|z_1|+|z_2|+|z_3|+|z_4|$.

Bài giải:

Đặt $z^2=t$, phương trình trở thành $t^2-t-12=0.\iff t=4$ hoặc $t=-3$.

• t=4 thì $z_1=2;z_2=-2.$
• t=-3 thì $z_3=i\sqrt{3};z_4=-i\sqrt{3}$ 

Vậy $P=4+2\sqrt{3}.$