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④⑤からα、αの複素共役を求めるところは同値変形なので④⑤に代入し直して必要十分条件を確認するところはいらないかなと思います。
(2)の|a_(k-1)-1|を求めるところで、a_k-1が消えるところの変形をどうしたのかわかりませんがこの記述だともう少し詳しく書く必要があると思います。
問題の難易度については、受けられる大学にもよりますが解いておきたい問題かと思います。
④×1-3i - ⑤×1+i を⑥とします。
同値変形で確認すると、
④と⑤
⇔⑥と⑤
⇔α=1と⑤
⇔α=1 と αバー=1
となるので同値です。
このように条件の数を減らさずに変形していくと同値変形のまま計算が進められます。
例の方で述べると、
① ⇔①-②
よって①-②で得た条件は①を満たします。
従って確認しないといけないのは②の条件のみとなります。
今回の問題では、①-②の条件でαがまとまり、②の確認でαバーが求まっています。
④×1-3i - ⑤×1+i をしたのですが、この場合複素数の相等条件を無視しているので必要十分の確認が必要だと思ったのですがどうでしょうか。