35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Toán năm 2022 có lời giải (Đề 2)

Cho số phức  thỏa mãn điều kiện  Giá trị nhỏ nhất của biểu thức   được viết dưới dạng  với  là các hữu tỉ. Giá trị của  là       

49/50

Cho số phức z thỏa mãn điều kiện z+2=z+2i. Giá trị nhỏ nhất của biểu thức  P=z−1−2i+z−3−4i+z−5−6i được viết dưới dạng a+b17/2 với a,b là các hữu tỉ. Giá trị của a+b là       

3

2

7

4

Giải thích

Câu 49: Cho số phức  thỏa mãn điều kiện  Giá trị nhỏ nhất của biểu thức   được viết dưới dạng  với  là các hữu tỉ. Giá trị của  là        (ảnh 1)

Cách 1.

* Đặt E−2;0,F0;−2,A1;2,B3;4,C5;6,Mx;y biểu diễn cho số phức

* Từ giả thiết., ta có M thuộc đường trung trực Δ:y=x của đoạn EF và P=AM+BM+CM.

* Ta chứng minh điểm M chính là hình chiếu vuông góc của B lên đường thẳng Δ.

- Với M' tùy ý thuộc Δ,M' khác M. Gọi A' là điểm đối xứng của  A qua Δ. Nhận thấy rằng ba điểm A',M,C thẳng hàng.

- Ta có AM'+BM'+CM'=A'M'+BM'+CM'. Mà A'M'+CM'>A'C=A'M+CM=AM+CM. Lại có BM'>BM. Do đó AM'+BM'+CM'>AM+BM+CM.

Cách 2.

* Gọi z=x+yi,x,y∈ℝ. Từ giả thiết z+2=z+2i, dẫn đến y=x. Khi đó z=x+xi.

* P=x−12+x−22+x−32+x−42+x−52+x−62.

* Sử dụng bất đẳng thức

                                                   a2+b2+c2+d2≥a+c2+b+d2.

Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi ac=bd. Ta có

x−12+x−22+x−52+x−62=x−12+x−22+5−x2+6−x2

≥x−1+6−x2+x−2+5−x2

                  ≥34

Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x−16−x=x−25−x⇔x=72.

* Mặt khác

  x−32+x−42=2x2−14x+25=2x−722+14≥12.

Dấy đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi x=72.

* Từ hai trường hợp trên, ta thấy, giá trị nhỏ nhất của P là 1+2172. Khi đó a+b=3.

Chọn đáp án A.