Ví dụ: Cho \({z_1};{z_2}\) thỏa mãn \(\left| {{z_1} – {z_2}} \right| = 1;\left| {{z_1} + {z_2}} \right| = 3.\) Tính max\(T = \left| {{z_1}} \right| + \left| {{z_2}} \right|.\)
A. \(8\)
B. \(10\)
C. \(4\)
D. \(\sqrt {10} \)
Giải
Đặt \({z_1} = {x_1} + {y_1}i;{z_2} = {x_2} + {y_2}i.\) \(({x_1},{y_1},{x_2},{y_2} \in R)\). Điều kiện đã cho trở thành
+) \(\left| {{z_1} – {z_2}} \right| = 1\)\( \Rightarrow \left| {{x_1} + {y_1}i – {x_2} – {y_2}i} \right| = 1 \Leftrightarrow \sqrt {{{({x_1} – {x_2})}^2} + {{({y_1} – {y_2})}^2}} = 1\)
\( \Leftrightarrow {x_1}^2 + {x_2}^2 + {y_1}^2 + {y_2}^2 – 2{x_1}{x_2} – 2{y_1}{y_2} = 1\) (1)
+) \(\left| {{z_1} + {z_2}} \right| = 3 \Rightarrow \left| {{x_1} + {y_1}i + {x_2} + {y_2}i} \right| = 3\)
\( \Leftrightarrow {x_1}^2 + {x_2}^2 + {y_1}^2 + {y_2}^2 + 2{x_1}{x_2} + 2{y_1}{y_2} = 9\) (2)
Cộng vế với vế của (1) và (2) ta được \({x_1}^2 + {x_2}^2 + {y_1}^2 + {y_2}^2 = 5\)
+) \(T = \left| {{z_1}} \right| + \left| {{z_2}} \right| = \sqrt {{x_1}^2 + {y_1}^2} + \sqrt {{x_2}^2 + {y_2}^2} \)
Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki ta được
\(T = 1.\sqrt {{x_1}^2 + {y_1}^2} + 1.\sqrt {{x_2}^2 + {y_2}^2} \le \sqrt {\left( {1 + 1} \right).\left( {{x_1}^2 + {x_2}^2 + {y_1}^2 + {y_2}^2} \right)} \)
\( = \sqrt {2.5} = \sqrt {10} \Rightarrow \) \(\max T = \sqrt {10} .\)
Đáp án D.