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Mathematics Senior High

【複素数平面】共役複素数の性質 ⑴別解の赤マーカー部分がわからないです。 『|z+a|^2,|a|^2は共に実数である』ってあるんですがどーゆことですか?

22 基本 例題 79 共役複素数の性質(2) 定数αは複素数とする。共 00000 (1) 任意の複素数zに対して,zz+az + az は実数であることを示せ [(1)岡山大〕 (2) αz が実数でない複素数 z に対して, az-az は純虚数であることを示せ。 CHART & SOLUTION 複素数の実数,純虚数条件 共役複素数を利用 2 が数 p.417 基本事項 3 基本 78 重要 83 zが純数 ただし,z0 (1) w=zz+az+αz とおいて,w=w を示す。 morujo 24 複素数平 るかが 4点 z=a+ である これか 解答 v=az-az とおいて,v=v かつ v0 を示す。 S-01=sS+sal (1) (1)w=zz+az+αz とする。 両辺の共役複素数を考えると ① となる 複素 z=a Z w=zz+az+az Zi ここで (右辺)=zz+az+az=zz+αz+az =zz+az+αz=w 6+01 したがって, w=w であるから, zz+αz+αz は実数であ 共役複素数の性質を利用。 α, β を複素数とすると α+β=a+β, a=α の る。 0=b (別解 (1までは上と同じ) (z+a)(z+α)=zz+az+az+ad から w=(z+a)(z+α)-a =(z+a)(z+α)-α aa =2+a2-a² || を用いた別解。 0=b+5+ 0=b+00 +wo+ (z+α|aはともに実 したがって,zz+az+αz は実数である。野党数である。 v=az-az とする。 αz が実数ではないから よって azaz azaz ゆえに azaz≠0 az 実数 ⇔ az = az すなわち v≠0 v=azaz の両辺の共役複素数を考えるとv=az-az ここで (右辺)=az-az=-az+az=-v したがって, v=v かつ v≠0 であるから, az-azは 純虚数である。 PRACTICE 79 であるから, αz が実数でない ⇔azaz (1) zz=1 のとき, z+ は実数であることを示せ。 2 [類 琉球大〕 2が実数でない複素数zに対して,(Z)は純虚数であることを示せ。 2

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(2)の解説読んでもわからないので説明お願いしたいです。 特に、(2)の解説の2行目と、増減表を使う理由が分かりません。

例題 57 中間値の定理 (1) 方程式 cosx=2x は, 0<x<1 の範囲に少なくとも数 **** 方程式 xxx-1=0 は,ただ1つの実数解 α をもつことを示 橋 をもつことを示せ せ また, 1 <a<2であることを示せ. 考え方 中間値の定理を利用する. (1) f(x)=cosx-2x とおくと, 少なくとも1つの実数解をもつ I f(x)=0を満たすxの値が少なくとも1つ存在する ということである。(初環) 中間値の定理を用いるには, 2 f(x)は0≦x≦1で連続 (0<x<1ではないことに注意) wwwwwwwwwwwwww (0) f (1) の値が異符号 wwwwwwwwwwwwwwww が成り立つことを調べればよい。 010) 4 連続関数 13 X f'(x) + 0 - 1-3- y=f(x) のグラフ 1 YA 0 + f(x) 1 22 22 27 -266 1 3 0 27 -2 x≦1 のとき,増減表より,f(x) <0 また,x>1 のとき, f'(x)>0より, f(x) は x≧1 で単調増加し, f(1)=1-1-1-1=-2<0 f(2)=2-22-2-1=1>0 したがって,y=f(x) のグラフはx軸と1<x<2 の範囲で1つだけ共有点をもつ。 「そのままで」 よって, 与えられた方程式はただ1つの実数解αをも ち, 1 <a<2である. x≦1 では y=f(x) x軸は共有点をも たない. 与えられた方程式の ただ1つの実数解 α が 1<α<2 である ことを示すので mf(1),(2)の符号を 調べる. 田(2) 与えられた方程式はただ1つの実数解をもち、その解は,1<x<2の範囲にあ ・1 <x<2 以外の範囲では実数解をもたない O 解答 ・1<x<2 の範囲で中間値の定理を利用する. (1) f(x)=cosx-2x とおくと, f(x) は 0≦x≦1で連続である. wwwwwwwwwwwwwwwwww 6.40 (2)=1 と y=cosx,y=2 (0)=cos0-2.0=1>0l=(笑)それぞれ連続な M f(1)=cos1-2・1=cos1-2<0 0-5 また, -1≤cosr≤l したがって,中間値の定理より, f(c)=0.0<c<1 M 0= COS 11 <2 (0)=(x)\mil Focus f(x) が a≦x≦b で連続で,f(a) f (b) が異符号 => >f(c)=0 かつ a<c<b となるxの値が少なくとも1つ存在 注) 「少なくとも1つ」 f'(x) = 0 とすると, となるxの値 c が少なくとも1つ存在する よって、 方程式 COSx=2x は, 0<x<1 の範囲に少 なくとも1つの実数解をもつ. (2) f(x)=x-xx-1 とおくと, f(x)はすべての実数xで連続である. wwwwwwwwwwwwwwwwwwwww また、f'(x)=3x²-2x1 =(3x+1)(x-1) wwwww 中間値の定理で, 満たす値 c が 「少なくとも 1つ」 存在するという表現をするのは、右の ように複数存在する場合もあるからである. +4+0 a Co 注》 中間値の定理で 「f(x) が a≦x≦b で連続で,f(a) と f(b)が異符号..... 不 というようにいくつも仮定が必要なのは、次のように1つでも欠ければ成り立たない 場合があるからである. y=ax+a (i) axb で連続 + f(a) f(b) が異符号 (ii) a≦x≦b で不連続 f (a) f (b) が異符号 (ii) a≦x≦b で連続 f(a) f(b) が同符号) はすべての実数 a X a bx 1 f(x)の増減表は次のようになる。 x=- 連続 1 3' 岡山大) 第

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