已知 $|z| = 1$,求 $|{z^2} + z + 4|$ 的最小值.
【难度】
【出处】
2003年复旦大学保送生招生测试
【标注】
  • 数学竞赛
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    复数
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    复数
  • 知识点
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    复数
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    复数的运算
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    共轭复数
  • 知识点
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    复数
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    复数的运算
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    复数的模
【答案】
$\dfrac{{3\sqrt {15} }}{4}$
【解析】
由$$\left| {{z^2} + z + 4} \right| = \left| {{z^2}\overline z + z\overline z + 4\overline z } \right| = \left| {z + 4\overline z + 1} \right|$$设 $z = a + b{\rm{i}}$,且 ${a^2} + {b^2} = 1$,则 $a,b \in \left[ { - 1,1} \right]$,\[\begin{split}{\left| {z + 4\overline z + 1} \right|^2}& = {\left( {5a + 1} \right)^2} + 9{b^2} \\&= 25{a^2} + 10a + 1 + 9 - 9{a^2} \\&= 16{a^2} + 10a + 10,\end{split}\]对称轴为 $a = - \dfrac{5}{{16}} \in \left[ { - 1,1} \right]$,所以 ${\left| {z + 4\overline z + 1} \right|^2}$ 的最小值为 $\dfrac{{135}}{{16}}$.
于是 $\left| {{z^2} + z + 4} \right|$ 的最小值为 $\dfrac{{3\sqrt {15} }}{4}$.
答案 解析 备注
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