Bài 4.38 trang 208 SBT giải tích 12

Tìm số phức \(z\), biết:

a) \(\overline z  = {z^3}\)             b) \(|z| + z = 3 + 4i\)

Lời giải

a) Ta có \(z\overline z  = {\left| z \right|^2}\) nên từ \(\overline z  = {z^3} \Rightarrow {\left| z \right|^2} = {z^4}\)

Đặt \(z  = a+ bi\), suy ra:

\({a^4} + {b^4} - 6{a^2}{b^2} + 4ab({a^2} - {b^2})i = {a^2} + {b^2}\)   (*)

Suy ra \(4ab({a^2} - {b^2}) = 0\)  (**)

Từ (**) suy ra các trường hợp sau:

+) \(a = b = 0 \) \( \Rightarrow \) \(z = 0\)

+) \(a = 0,b \ne 0\): Thay vào (*), ta có \({b^4} = {b^2} \Rightarrow b =  \pm 1 \Rightarrow z =  \pm i\)

+) \(b = 0,a \ne 0\): Tương tự, ta có \(a =  \pm 1 \Rightarrow z =  \pm 1\)

+) \(a \ne 0,b \ne 0\)\( \Rightarrow {a^2} - {b^2} = 0 \Rightarrow {a^2} = {b^2}\), thay vào  (*) , ta có:

\(2{a^2}\left( {2{a^2} + 1} \right) = 0\), không có \(a\) nào thỏa mãn (vì \(a \ne 0\))

b) Đặt \(z = a + bi\). Từ \(\left| z \right| + z = 3 + 4i\;\)suy ra

\(\sqrt {{a^2} + {b^2}}  + a + bi = 3 + 4i\) \( \Rightarrow b = 4\) và \(\sqrt {{a^2} + 16}  + a = 3\)

\( \Rightarrow {a^2} + 16 = {(3 - a)^2} = 9 - 6a + {a^2}\)\( \Rightarrow 6a =  - 7 \Rightarrow a =  - \dfrac{7}{6}\)

Vậy \(z =  - \dfrac{7}{6} + 4i\).