设 $z_1,z_2$ 是非零复数,它们的实部和虚部都是非负实数,则 $\dfrac{|z_1+z_2|}{\sqrt{\left|z_1\cdot z_2\right|}}$  \((\qquad)\)
A: 最小值为 $\sqrt 2$
B: 没有最小值
C: 最大值为 $2$
D: 没有最大值
【难度】
【出处】
2017年清华大学THUSSAT测试题
【标注】
  • 数学竞赛
    >
    复数
    >
    复数
  • 题型
    >
    不等式
    >
    求代数式的最值与范围
  • 知识点
    >
    三角
    >
    解三角形
    >
    余弦定理
  • 知识点
    >
    复数
    >
    复数与几何
【答案】
AD
【解析】
设 $z_1,z_2,z_1+z_2$ 对应的点分别为 $A,B,C$,设 $\angle AOB=\theta\in\left[0,\dfrac{\pi}{2}\right]$,
则\[\begin{split}\dfrac{|z_1+z_2|}{\sqrt{\left|z_1\cdot z_2\right|}}=&\sqrt{\dfrac{|OC|^2}{|OA|\cdot |OB|}}\\=&\sqrt{\dfrac{|OA|^2+|OB|^2+2|OA|\cdot |OB|\cdot \cos \theta}{|OA|\cdot |OB|}}\\=&\sqrt{\dfrac{|OA|}{|OB|}+\dfrac{|OB|}{|OA|}+2\cos\theta}\\\geqslant&\sqrt{2}.\end{split}\]令 $z_1=1+{\rm i}$,$z_2=n+n{\rm i}$,此时\[
\displaystyle\lim_{n\to+\infty}\dfrac{|z_1+z_2|}{\sqrt{\left|z_1\cdot z_2\right|}}=+\infty.
\]令 $z_1=1$,$z_2=\mathrm{i}$,此时\[
\dfrac{|z_1+z_2|}{\sqrt{\left|z_1\cdot z_2\right|}}=\sqrt{2}.
\]所以 $\dfrac{|z_1+z_2|}{\sqrt{\left|z_1\cdot z_2\right|}}$ 最小值为 $\sqrt 2$,没有最大值.
题目 答案 解析 备注
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