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数学 高校生

数学3 複素数平面 (3)の紫マーカー部分が分かりません。なぜこうなるのですか?範囲指定が無いのにこのような変形は可能なのですか?

ことを示せ。 頭出 極形式(1) 例題 46 次の複素数を極形式で表せ。ただし, (1), (2) における偏角0は0S0<2x とする。 (2) 2 (4) sina +icosa (3) 2cosa -2isina 2=a+bi 図で考える b 右の図のr, 0に対して z=r(cos0+isin0) 2=a+bi 極形式で表す 1の O 絶対値 一偏角 (3) 2(cosa-isina) は極形式ではない。 + でなければならない。 (4) sina +icosa は極形式ではない。 cos かつ sin でなければならない。 (与式)= sina+icosa (与式)= 2{cosa+i(-sina)} II cos口かつ sin 口となる口は? COs口かつ sin □となる口は? Action》 極形式は, まず絶対値を求め, 正弦余弦から偏角を求めよ 1 cosロ+isin口 の形に変 形する。 開(1) |3+/3i|= V3+(/3) =D 2,3 3 sin0 = 2,3 〇とせよ 3 1 3 CosO = 2/3 とおくと, 2 について 3+/3i 2 V3 2,3 →b=D0 0S0<2π の範囲で T 0 = 6 2= 2 O 3 3+/5i=2/3(cos +isin π よって +isin) 6 | 2i (2) |2| = 0° +2° 3D2 cosé = 0, sin0=1 とおくと,0<0<2π の範囲で (2-2) について → bキ0 0= 2 = 2(cos+isin 2 π よって 2i = 2( cos 2 (3) |2cosa-2isina| = V(2cosa)?+(-2sina) =4(cos°α+ sin°α) =D2 sina= sin(-α)であるから 2cosa-2isina =2{cosa+i(-sina)} = 2{cos(-α)+isin(-a)} 三 Cosa = cos(α), 日 T0 4偏角は -aである。 +2)%3D 00 0(4) |sina+icosa| V sin°α+cos°α=1 って π = COS 2 π sin 2 a)であるから sina COSQ = T π ーa+isin 2 偏角は-αである。 キ0 sina+icosa= cos| 2 2 ミせ。 練習46 次の複素数を極形式で表せ。 (2) -3 - sina+icosa (4) 3sina-3icosa 107 →p.131 問題46 2章5複素数平面 SNロPK

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数学 高校生

⑵でその段の↓が意味わからないです

えを0でない複素数とする。点z-- が2点i, 点えの存在する範囲を複素数平面上に図示せよ。 指針> 2Sz+ 10 と不等式で表されているから、 z+- 重要 a 29 不等式を満たす点の存在範囲 (3) 複素数平 57 基本 22 えを0でない複素数とする。2が不等式2名z+ 在する範囲を複素数平面上に図示せよ。 16 S10 を満たすとき、点zが存 2 16 重要5 値である。 16 は実数である。 そこで、まず が実数 %3D● を適用して導かれる条件式に注目。 2 員域として の式であるから, 極形式を利用する方法も考えられる。 なお,z+ 別解 1章 解答 16 z+ は実数であるから2+ 15-z+ 16 別解 z=r(cos0+isin0) (r>0, 0S0<2x) とすると き る 16 16 よって + +2= る ゆえに a+16z=z|zパ+16z 16 え+ る (zーる)|2f-16(z-を)%3D0 (2-2)(aピ-16)=0 (z-2)(2|+4)(z|-4)%30 |2|=4 よって 部。 ゆえに +ーino 16 よって |z-4| 16 |z|>0から, 1a|=-4は不適。 したがって 2=2 または +2 は実数であるから [1] 2=2のとき,zは実数である。 16 アー r PSBP A, Bを 三分線およ ある。 =0 または sin0=0 16 2Sz+ が成り立つための条件はz>0であり,このとき すなわち r=4または0=0 (相加平均)2(相乗平均)により 16 2+ る 16 る- =8 または0=π [1] r=4のとき (等号はz=4のとき成り立つ。) 16 2+ =8cos 0 2 すなわち,2<z+ 2 16 は常に成り立つ。 よって,248cos 0<10 と -1Scos0S1から 2>0のとき, z+ 16 K10を解くと, 2+16<10zから 1 ハcos0<1 4 る [2] 0=0 のとき (z-2)(2-8)S0 [2] |2|=4のとき, 点々は原点を中心とする半径4の円上に したがって 2S2S8 16 ス+ =r+ 2 16 r ある。22=4° であるから 16 =ス 16 -ハ10か r よって,2<r+ 16 -A10から 左側。 2<z+ 2Sz+zS10 ら 2SrS8 [3] 0=πのとき 1355 16 え+ の外部。 ゆえに <0 2 X すなわち 1S(zの実部)<5 011 2 14 これは条件を満たさない。 [1], [2] から,点zの存在する範囲は、 右図の太線部分。 以上から,左図の太線部分。 せよ。 10 Liを結ぶ線分上を動くとき, 練習 3 29 4復素数と図形

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