Câu 4.8 trang 177 sách bài tập Giải tích 12 Nâng cao

Chứng minh rằng tích vô hướng \(\vec u.\vec {u'}\) thỏa mãn

\(\vec u.\vec {u'} = {1 \over 2}\left( {\bar zz' + z\bar {z'}} \right)\)

Giải chi tiết:

Viết \(z = x + yi,z' = x' + y'i\left( {x,y,x',y' \in R} \right)\) thì \(\overrightarrow u .\overrightarrow {u'}  = xx' + yy'\)  và  \(\bar zz' + z\bar{ z'} = \left( {x - yi} \right)\left( {x' + y'i} \right) + \left( {x + yi} \right)\left( {x' - y'i} \right) \)

                  \(= 2\left( {xx' + yy'} \right)\)

nên \(\overrightarrow u .\overrightarrow {u'} = {1 \over 2}\left( {\bar zz' + z\bar z'} \right)\)

Từ câu a) suy ra rằng nếu \(\bar u \ne 0\) thì \(\vec u,\vec {u'}\) vuông góc khi và chỉ khi \({{z'} \over z}\) là số ảo.

Giải chi tiết:

\(\overrightarrow u .\overrightarrow {u'}  = 0 \Leftrightarrow \bar zz' + z\bar {z'} = 0\), chia cả hai vế cho \(z\bar z \ne 0,\) được

                                \(\overrightarrow u .\overrightarrow {u'} = 0 \Leftrightarrow {{z'} \over z} + {\bar {z'}  \over{\overline z } } = 0\)

                                \( \Leftrightarrow {{z'} \over z} + \overline {\left( {{{z'} \over z}} \right)}  = 0 \Leftrightarrow {{z'} \over z}\) là số ảo.

Chứng minh rằng \(\vec u,\vec {u'}\) vuông góc khi và chỉ khi \(\left| {z + z'} \right| = \left| {z - z'} \right|\)

Giải chi tiết:

\(\left| {z + z'} \right| = \left| {z - z'} \right|\)

\(\Leftrightarrow \left( {z + z'} \right)\left( {\overline {z + z'} } \right) = \left( {z - z'} \right)\left( {\overline {z - z'} } \right)\)

\(\Leftrightarrow \bar zz' + z\bar{ z'} = 0,\)

nên câu a) nó tương đương với \(\overrightarrow u .\overrightarrow {u'}= 0\) (Chú ý: khi \(\overrightarrow u .\overrightarrow {u'}\) không cùng phương, tính chất cuối này tương đương với tính chất: hình bình hành có hai đường chéo bằng nhau là hình chữ nhật)