Gọi S là tập hợp các số thực m sao cho với mỗi \(m \in S\) có đúng một số phức thỏa mãn \(\left| {z - m} \right| = 4\) và \(\frac{z}{{z - 6}}\) là số thuần ảo. Tính tổng của các phần tử của tập S. A.0 B.12 C.6 D.14
Đáp án đúng: A Giải chi tiết:Giả sử \(z = a + bi\left( {a,b \in R} \right),z \ne 6.\) M(a; b) là điểm biểu diễn z. Khi đó ta có \(\frac{z}{{z - 6}} = \frac{{a + bi}}{{\left( {a + bi} \right) - 6}} = \frac{{\left( {a + bi} \right)\left( {a - 6 - bi} \right)}}{{\left( {a - 6 + bi} \right)\left( {a - 6 - bi} \right)}} = \frac{{a\left( {a - 6} \right) + {b^2} + i\left( {b\left( {a - 6} \right) - ab} \right)}}{{{{\left( {a - 6} \right)}^2} + {b^2}}}\) Để \(\frac{z}{{z - 6}}\) là số thuần ảo thì ta phải có \(a\left( {a - 6} \right) + {b^2} = 0 \Leftrightarrow {a^2} - 6a + {b^2} = 0\,\,\,\,\left( 1 \right)\) Và \({\left( {a - 6} \right)^2} + {b^2} \ne 0\). Suy ra điểm M thuộc đường tròn tâm \(I\left( {3;0} \right)\) bán kính \(R = 3\). Từ \(\left| {z - m} \right| = 4 \Leftrightarrow \left| {\left( {a + bi} \right) - m} \right| = 4 \Leftrightarrow {\left( {a - m} \right)^2} + {b^2} = 16\,\,\left( 2 \right)\) Suy ra M thuộc đường tròn tâm \(I'\left( {m;0} \right);\) bán kính \(R' = 4\). Để có đúng 1 điểm M thỏa mãn thì hai đường tròn \(\left( {I;R} \right);\,\,\left( {I';R'} \right)\) có 1 điểm chung duy nhất \( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}II' = R + R'\\II' = \left| {R - R'} \right|\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left| {m - 3} \right| = 7\\\left| {m - 3} \right| = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = 10\\m = - 4\\m = 4\\m = 2\end{array} \right.\) Với \(m = 2;m = 10\) loại do hai đường tròn tiếp xúc tại điểm \(\left( {6;0} \right)\). Vậy \(S = \left\{ { - 4;4} \right\}\) Tổng các phần tử của S là \(4 - 4 = 0\) Chọn A.