AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

Задача №1908

Условие

Определить, при каких действительных значениях \(\displaystyle{x}\) и \(\displaystyle{y}\) комплексные числа \(\displaystyle{z_1=y^2-7y+9xi}\) и \(\displaystyle{z_2=-12+20i+x^2i}\) равны.

Решение

Равенство \(\displaystyle{z_1=z_2}\) означает равенство мнимых и действительных частей данных чисел, т.е. \(\displaystyle{\left\{\begin{aligned}&\Re{z_1}=\Re{z_2};\\&\Im{z_1}=\Im{z_2}.\end{aligned}\right.}\). Так как \(\displaystyle{\Re{z_1}=y^2-7y}\), \(\displaystyle{\Im{z_1}=9x}\), \(\displaystyle{\Re{z_2}=-12}\), \(\displaystyle{\Im{z_2}=x^2+20}\), то получим систему:

\[ \left\{\begin{aligned}&y^2-7y=-12;\\&9x=x^2+20.\end{aligned}\right. \]
\[ \left\{\begin{aligned}&y^2-7y+12=0;\\&x^2-9x+20=0.\end{aligned}\right. \]

Из первого уравнения имеем: \(\displaystyle{y_1=3}\), \(\displaystyle{y_2=4}\). Из второго уравнения получим: \(\displaystyle{x_1=4}\), \(\displaystyle{x_2=5}\). Таким образом, есть 4 пары значений \(\displaystyle{x}\) и \(\displaystyle{y}\), при которых равенство \(\displaystyle{z_1=z_2}\) будет выполнено.

Ответ:

  • \(\displaystyle{x=4}\), \(\displaystyle{y=3}\);
  • \(\displaystyle{x=4}\), \(\displaystyle{y=4}\);
  • \(\displaystyle{x=5}\), \(\displaystyle{y=3}\);
  • \(\displaystyle{x=5}\), \(\displaystyle{y=4}\).

Источники задачи

Задачник №2Кудрявцев "Сборник задач по математическому анализу" (том №1)
Параграф №5Комплексные числа
Задача №5