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Mathematics Senior High

複素数の問題なのですが、なぜz=1は成り立たないことがわかったのでしょうか?教えて頂けると嬉しいです。

=z (COS 26 総合 複素数えが2+2+2+2+2+z+1=0を満たすとする。このときの値はであり、 15 (1+z)(2+2z2)(3+32)(4+4z4)(5+525) (6+6z)の値は である。更に, π argzsnであるとき |2-z+zを最大とするzの偏角 argzはである。 2 本冊数学C例題 107 [北里大] 2+2+2+2+2+z+1=0 ると |-1=0 すなわち ...... ①の両辺にz-1 を掛け 27=1 P=(1+z)(2+2z2)(3+3z)(4+4z4)(5+525)(6+6z) とすると P=6!{(1+z)(1+z2)(1+z^)}{(1+2) (1+2) (1+2)} ←(2-1) xz-1+2-2+…+1) =z-1(nは自然数) ←Pを =720(z'+2+2+2+2+2+2+1) ×(214+2+2+2+2+2+2+1) いっぺんにかけ算をするのに[3つの)の積]× 大変すぎるため、 [3つの()の積]とし て変形。 27=1より,214=1, z1=24, 2=z, z=zであるから P=720{(z+2+2+2+2+z+1)+1} ×{(2+2+2+2+2+2+1)+1} ①から P=720(0+1) (0+1)=720 また,=1 かつz=1であるから, 方程式 2+2+2+2+2+2+1=0 の解は 2k 組み合わせる3つの ( )をどのようにとっ しても結果は同じになる。 ←x=1の解は点1を1 Z COS -л+isin- 2k 7 -π (k=±1,±2, ±3) 7 2 と表される。 このとき つの頂点として 単位円 に内接する正七角形の各 頂点。 |2-z+z|=|2-(z-z)=|2-2isin 27 | 2k y k=21 k=1 k=3 0. -21-isinフォー2/1+sin 24 x 2k 2 27 x ・π 7 -1 π onias+ k=-3 - ここで, argzxから k=-1, 1,2,3 k=-1 2 k=-2-1 π π 4 2 3 6 更に くく < ->2>2- 4 3 7 3 4 よって / 2 <sinsinsin [in 4 π sin=sinz 7 ゆえに 6 2 2 2 sinsinsin(-7)r sin' 12月 2 478 <sin=sin 2 π 7 したがって, 2-z+z | を最大にするzの偏角 argzは ウ 4 7 π

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式と曲線の範囲なのですが最後にn=1.2.3の場合についても考えているのはなぜですか?

数学C253 総合 実数a, rは0<a<2,0 <r を満たす。 複素数平面上で,|z-a|+|z+α|=4を満たす点の 23 (1) CaとCが共有点をもつような点 (α, r) の存在範囲を, ar 平面上に図示せよ。 く図形を Ca, |z|=r を満たす点の描く図形をCとする。 (2)(1) の共有点が z=-1を満たすとき, a, rの値を求めよ。 (1) P(z), A(a),B(-a) とすると |z-a|+|z+a|=4⇔PA+PB=4 zx+yi(x, yは実数) とすると, 楕円の方程式は よって, Caは2点A,Bを焦点とする楕円である。 x2 2 このとき =1(p>g>0) とおける。 PA+PB=2p, 焦点は2点(q',0),(√b-g', 0) [類 静岡大 ] 本冊 数学C 例題 106, 149 ←点Pの軌跡は, 2点A, Bからの距離の和が一定 である点の軌跡楕円。 ←焦点は実軸 (x軸) 上に あるから >q > 0 ゆえに 2p=4 D, √p²-q² = a...... (2) ①から p=2 よって、②から = ゆえに、楕円 Caの方程式は x2 + =1 ← から。 総合 また >0 4 4-a² また、Cは原点を中心とする半径 円であるから, CaとCが共有点 をもつための条件は 500円( √4-a² C(r=2) *Cr=√4-a²)←P(z)とすると |z-0|=r⇔OP=r Ca- √√4-a² ≤r≤2 -2 12x 10 ここで4-ar 4-a²≤r² ⇔dtr≧4 -√√4-a2 ...... ③ また 0<r≤2 ③ ④ および 0<a< 2 を満たす点 2 (a, r) の存在範囲は右図の斜線 部分のようになる。 0 2 a ただし、境界線は, 直線 α=2と点 (02) を除き,他は含む。 -2 (2) z=r(coso+isin0) [0] とす ると, z=-1から (cos 40+isin40)=cosπ+isinπ よって 1 を解くと n = 1, 40=z+2nπ (n は整数) n=1 40=x+2nπから 0=1+17 n π 4 2 π 0= 4 このとき 2= 1+1/ n=0 とすると- CとCの共有点が点 1+1/zi であるとき,楕円 + 4 4 √2 =1上に点 (1/12/1/12)があるから (-50° ←条件0<a<20 <r を 忘れずに。 ←まず, z=-1の解を 求める。 なお, z'=-1から (z+2z2+1)-2z=0 よって (22+√2z+1) xz2-√2z+1)=0 このように因数分解して 解いてもよい。

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(2)の無数にあるということは無限にあるということですか?aの値がどれだけ大きくなっても成り立つということですか?

総合 楕円 C:7x2+10y2=2800の有理点とは, C上の点でそのx座標, y座標がともに有理数である 24 ものをいう。 また, Cの整数点とは, C上の点でそのx座標, y 座標がともに整数であるものを いう。 整数点はもちろん有理点でもある。 点P (-200Q (200) はCの整数点である。 (1)実数αを傾きとする直線 la : y=a(x+20) とCの交点の座標を求めよ。 (2)(1) を用いて, Cの有理点は無数にあることを示せ。 (3) Cの整数点はP と Q のみであることを示せ。 実 [中央大] 本冊数学C 例題150 よって ゆえに (1) y=a(x+20) を 7x2+10y2=2800に代入して 7x2+10{a(x+20)}=2800 (10a2+7)x2+400a'x +4000a²-2800=0 (x+20){(10α²+7)x+200α²-140}=0 200a2-140 ←C と la の方程式を連 よって x=-20, 10a²+7 y=a(x+20) から, x=-20のとき y=0 200a2-140 280a x=- のとき y= ←y JZ e 立して解く。 ←楕円 C, 直線 la とも 点P(200) を通るか ら, x+20 を因数にもつ。 有理数 =実数のうち整数か分 かで表せる数の総称 10a2+7 10a²+7 したがって, 直線 l と楕円 C の交点の座標は =a = a(-2 200a2-140 +20 10a²+7 200a2-140 280a (-20, 0), 10g2+7 10a²+7 (2) α が有理数のとき, (1) で求めた交点 200a2-140 280a 10g²+7 10a²+7 の座標 はともに有理数であるから, 有理点 であり, 楕円 C 上および直線 l 上 にある。 > 10a²+7 (>0), 200α²-140,280αは有 27 有理数 理数で, は有 有理数 y la #. JA Pa Pbb (0) C るから 2/70 また,有理数 a, b が α≠6を満たす とき, 直線 la, l は異なるから,直 線 la, lo と楕円Cの点(-200) 以外の交点 Pa, P6 の座標は異なる。 したがって, 楕円 C の有理点は無数にある。 -20 120 0200) Qx P -2√70 ←la: y=a(x+20) は定 点 (-20, 0) を通ること と傾きαの変化を考え ると,図からわかる。 (3)7x2+10y2=2800 ① を満たす整数x, y を求める。 ①から 10y2=7(400-x2) 10と7は互いに素であるから,y2は7の倍数である。 よって,yも7の倍数である。 また, 7x2=10(280-y2) ≧0から 0≤y²≤280 よって, yのとりうる値は y=0, ±7, ±14 ←a, b が互いに素で, an がbの倍数ならば, nは6の倍数である。 (a, b, n は整数) ←142=196,212=441

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