Cho hai số phức ${z_1},\,{z_2}$ thỏa mãn $\left| {{z_1} + 1 - i} \right| = 2$ và ${z_2} = i{z_1}$. Tìm GTNN m của biểu thức $\left| {{z_1} - {z_2}} \right|$?
Phương pháp giải
Chuyển sang bài toán hình học phẳng
Lời giải của Tự Học 365

$\left| {{z_1} + 1 - i} \right| = 2 \to $ Tập hợp các điểm biểu diễn ${z_1}$ là đường tròn tâm ${I_1}( - 1;1)$, bán kính $R = 2$
${z_2} = i{z_1}$$ \Rightarrow \left| {\dfrac{{{z_2}}}{i} + 1 - i} \right| = 2 \Leftrightarrow \left| {\dfrac{{{z_2} + i + 1}}{i}} \right| = 2 \Leftrightarrow \dfrac{{\left| {{z_2} + i + 1} \right|}}{{\left| i \right|}} = 2 \Leftrightarrow \left| {{z_2} + i + 1} \right| = 2 \to $ Tập hợp các điểm biểu diễn ${z_2}$ là đường tròn tâm ${I_2}( - 1; - 1)$, bán kính $R = 2$.
Gọi ${M_1},\,\,{M_2}$ lần lượt là điểm biểu diễn ${z_1},\,\,{z_2}$$ \Rightarrow {M_1} \in \left( {{I_1};R} \right),\,\,\,{M_2} \in \left( {{I_2};R} \right)$
và $\left| {{z_1} - {z_2}} \right| = {M_1}{M_2}$.
Mặt khác ${z_2} = i{z_1}$ nên giả sử ${z_1} = a + bi \Rightarrow {z_2} = - b + ai \Rightarrow {M_1}\left( {a;b} \right),\,\,{M_2}\left( { - b;a} \right) \Rightarrow \overrightarrow {O{M_1}} .\overrightarrow {O{M_2}} = 0 \Rightarrow O{M_1} \bot O{M_2}$
Dễ thấy, tam giác $O{M_1}{M_2}$ là tam giác vuông cân tại O. Khi đó, để ${M_1}{M_2}$ngắn nhất thì $O{M_1} = O{M_2}$ ngắn nhất
$ \Rightarrow {M_1},\,\,{M_2}$ lần lượt trùng với A, B; là giao điểm của $O{I_1},\,\,O{I_2}$ và $\left( {{I_1};R} \right);\,\left( {{I_2};R} \right)\,$, (A nằm khác phía ${I_1}$ so với O, B nằm khác phía ${I_2}$ so với O).
+) Tìm tọa độ điểm A:
$A\left( {a;b} \right) \in \left( {{I_1};R} \right) \Rightarrow {\left( {a + 1} \right)^2} + {(b - 1)^2} = 4$
$\begin{array}{l}A \in {I_1}O \Rightarrow b = - a\\ \Rightarrow {\left( {a + 1} \right)^2} + {\left( { - a - 1} \right)^2} = 4 \Leftrightarrow {\left( {a + 1} \right)^2} = 2 \Leftrightarrow a = - 1 \pm \sqrt 2 \Rightarrow a = - 1 + \sqrt 2 \\ \Rightarrow A\left( { - 1 + \sqrt 2 ;1 - \sqrt 2 } \right)\\ \Rightarrow OA = \sqrt {{{\left( { - 1 + \sqrt 2 } \right)}^2} + {{\left( {1 - \sqrt 2 } \right)}^2}} = \sqrt 2 \left( {\sqrt 2 - 1} \right) = 2 - \sqrt 2 \\ \Rightarrow AB = \sqrt 2 .OA = 2\sqrt 2 - 2\\ \Rightarrow m = 2\sqrt 2 - 2.\end{array}$
Đáp án cần chọn là: c
Toán Lớp 12