Q.

Let α and β be the sum and the product of all the non-zero solutions of the equation (z¯)2+|z|=0, z∈C. Then 4(α2+β2) is equal to              [2024]

1 2  
2 6  
3 4  
4 8  

Ans.

(3)

   We have, (z¯)2+|z|=0                       ...(i)

   Let z=x+iy⇒z¯=x-iy

   From (i), (x-iy)2+|x+iy|=0

  ⇒x2-y2-2ixy+x2+y2=0

  ⇒(x2-y2+x2+y2)-i(2xy)=0

  ⇒x2-y2+x2+y2=0 and 2xy=0

  Case I: x=0 and y≠0

  ⇒-y2+|y|=0⇒|y|=y2⇒y=±1

  Case II: x≠0 and y=0

  ⇒x2+|x|=0

  ⇒x=0 only                                                            (∵x∈R)

  ⇒x=0,y=0   (Rejected) ⇒z=i,-i are solutions.

   Hence, α=i+(-i)=0 and β=i(-i)=-i2=1

   Hence, 4(α2+β2)=4(0+1)=4