GIẢI TÍCH - TOÁN 12 NÂNG CAO

Bài 17 trang 195 SGK Đại số và Giải tích 12 Nâng cao

Đề bài

Tìm các căn bậc hai của mỗi số phức sau:\( - i\);\(4i\);\( - 4\);\(1 + 4\sqrt 3 i\).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

- Giả sử \(z=x+yi\) là căn bậc hai của w.

- Lập hệ phương trình ẩn x, y dựa vào điều kiện \(z^2=w\).

- Giải hệ tìm x, y và kết luận.

Lời giải chi tiết

* Giả sử \(z=x+yi\) là căn bậc hai của \(-i\), ta có:

\({\left( {x + yi} \right)^2} =  - i \) \(\Leftrightarrow {x^2} - {y^2} + 2xyi =  - i\) \( \Leftrightarrow \left\{ \matrix{  {x^2} - {y^2} = 0\,\,\left( 1 \right) \hfill \cr  2xy =  - 1\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right) \hfill \cr}  \right.\)

Từ (2) suy ra \(y =  - {1 \over {2x}}\) thế vào (1) ta được:

\({x^2} - {1 \over {4{x^2}}} = 0 \Leftrightarrow {x^4} = {1 \over 4} \Leftrightarrow x =  \pm {1 \over {\sqrt 2 }}\)

+) Với \(x = {1 \over {\sqrt 2 }}\)ta có \(y =  - {1 \over {2x}} =  - {1 \over {\sqrt 2 }}\)

+) Với \(x =  - {1 \over {\sqrt 2 }}\)ta có \(y =  - {1 \over {2x}} = {1 \over {\sqrt 2 }}\)

Hệ có hai nghiệm là: \(\left( { - {1 \over {\sqrt 2 }},{1 \over {\sqrt 2 }}} \right),\left( {{1 \over {\sqrt 2 }}, - {1 \over {\sqrt 2 }}} \right)\)

Vậy \(–i\) có hai căn bậc hai là: \({z_1} =  - {1 \over {\sqrt 2 }} + {1 \over {\sqrt 2 }}i\),\({z_2} = {1 \over {\sqrt 2 }} - {1 \over {\sqrt 2 }}i\)

* Giả sử \(z=x+yi\) là căn bậc hai của \(4i\), ta có:

\({\left( {x + yi} \right)^2} = 4i \) \(\Leftrightarrow {x^2} - {y^2} + 2xyi = 4i  \) \(\Leftrightarrow \left\{ \matrix{  {x^2} - {y^2} = 0\,\,\left( 1 \right) \hfill \cr  xy = 2\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right) \hfill \cr}  \right.\)

Thay \(y = {2 \over x}\) vào phương trình thứ nhất ta được:

\({x^2} - {4 \over {{x^2}}} = 0 \Leftrightarrow {x^4} = 4 \Leftrightarrow x =  \pm \sqrt 2 \)

+) Với \(x = \sqrt 2 \) ta có \(y = {2 \over x} = \sqrt 2 \);            

+) Với \(x =  - \sqrt 2 \) ta có \(y =  - \sqrt 2 \)

Hệ có hai nghiệm \(\left( {\sqrt 2 ;\sqrt 2 } \right)\),\(\left( { - \sqrt 2 ; - \sqrt 2 } \right)\)

Vậy \(4i\) có hai căn bậc hai là:\({z_1} = \sqrt 2  + \sqrt 2 i\);        \({z_2} =  - \sqrt 2  - \sqrt 2 i\)

* Ta có \( - 4 = 4{i^2} = {\left( {2i} \right)^2}\) do đó \(-4\) có hai căn bậc hai là \( \pm 2i\)

* Giả sử  \(z=x+yi\) là căn bậc hai của \(1 + 4\sqrt 3 i\).

\({\left( {x + yi} \right)^2} = 1 + 4\sqrt 3 i\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \matrix{  {x^2} - {y^2} = 1 \hfill \cr  \,2xy = 4\sqrt 3 \, \hfill \cr}  \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \matrix{  y = {{2\sqrt 3 } \over x} \hfill \cr  {x^2} - {{12} \over {{x^2}}}=1 \hfill \cr}  \right.  \)

\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
y = \frac{{2\sqrt 3 }}{x}\\
{x^4} - {x^2} - 12 = 0
\end{array} \right. \)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
y = \frac{{2\sqrt 3 }}{x}\\
\left[ \begin{array}{l}
{x^2} = 4\\
{x^2} = - 3\left( {loai} \right)
\end{array} \right.
\end{array} \right.\)

\( \Leftrightarrow \left\{ \matrix{  y = {{2\sqrt 3 } \over x} \hfill \cr  {x^2} = 4 \hfill \cr}  \right.  \)

\( \Leftrightarrow \left\{ \matrix{  x = 2 \hfill \cr  y = \sqrt 3  \hfill \cr}  \right.\) hoặc \(\left\{ \matrix{  x =  - 2 \hfill \cr  y =  - \sqrt 3  \hfill \cr}  \right.\)

Hệ có hai nghiệm \(\left( {2;\sqrt 3 } \right),\left( { - 2; - \sqrt 3 } \right)\)

Vậy \(1 + 4\sqrt 3 i\) có hai căn bậc hai là:\({z_1} = 2 + \sqrt 3 i\),\({z_2} =  - 2 - \sqrt 3 i\)

 

Fqa.vn
Bình chọn:
0/5 (0 đánh giá)
Báo cáo nội dung câu hỏi
Bình luận (0)
Bạn cần đăng nhập để bình luận
Bạn chắc chắn muốn xóa nội dung này ?
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019 Email: info@fqa.vn
Location Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.
Tải ứng dụng FQA
Người chịu trách nhiệm quản lý nội dung: Nguyễn Tuấn Quang Giấy phép thiết lập MXH số 07/GP-BTTTT do Bộ Thông tin và Truyền thông cấp ngày 05/01/2024
Copyright © 2023 fqa.vn All Rights Reserved