Câu hỏi:
Có bao nhiêu số phức z thỏa mãn |z−3i|=5 và zz−4 là số thuần ảo?
Phương pháp giải:
Gọi số phức cần tìm là z=a+bi, thay vào các hệ thức trong bài và tìm a,b⇒z.
Số phức z=a+bi là số thuần ảo nếu a=0.
Lời giải chi tiết:
Giả sử z=a+bi(z≠4) , ta có |z−3i|=5⇔|a+bi−3i|=5
⇔a2+(b−3)2=25 ⇔a2+b2−6b=16 (1)
Mặt khác zz−4=a+bia+bi−4=(a+bi)(a−4−bi)(a−4)2+b2=(a2−4a+b2)−4bi(a−4)2+b2
zz−4 là số thuần ảo khi a2−4a+b2=0 (2)
Giải hệ (1) và (2):
Lấy trừ vế với vế ta được:
4a−6b=16⇔2a−8=3b⇔2(a−4)=3b⇔a−4=3b2.
Thay a−4=3b2 vào ta được:
a.3b2+b2=0⇔b(3a2+b)=0⇔[b=0b=−3a2.
Nếu b=0 thì a=4⇒z=4 (loại do z≠4
Nếu b=−3a2 thì a−4=−9a4⇔a=1613
⇒b=−2413⇒z=1613−2413i (thỏa mãn)
Vậy có 1 số phức thỏa mãn bài toán.
Chọn D