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数学 高校生

数Ⅲ複素数平面です 写真の 「2≦z+16/z が成り立つための条件はz>0 であり」と言う条件はどこから出てきたのですか? 誰かお願いします

定囲を複素す 57 重要 例題29 基本 不等式を満たす点の存在範囲(3) O000O るを0でない複素数とする。えが不等式2<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 父と同値であ 重要5 16 <10 と不等式で表されているから, z+ 指針> 2<z+ 16 表す領域と」 0) そこで,まず ●が実数 ←→ ●=● を適用して導かれる条件式に注目。… は実数である。 2 なお,z+ の式であるから,極形式を利用する方法も考えられる。 →例 1章 解答 4 りのとき は実数であるからa+-2 16 16 別解 z=r(cos0+isin0) (r>0, 0S0<2x) とすると 16 z+ 2 16 16 よって z+ ゆえにaパ+16z=z|zf+16z 16 え+ z =z+ の実部。 16 cosé よって ゆえに よって したがって [1] z=z のとき,zは実数である。 (2-2)(2f-16)=0 (z-2)(Iz|+4)(|a|-4)30 0=(2-2)9T-』2|(212) +-ino -11412-1 16 は実数であるから 1: (S) =|2|| るちケ ( ま0=OA8) 2+ または |z|>0から, 12|=-4は不適。 ス=2 2 APSBP 16 -=0 または sin0=0 2点A,B 二等分線お 分にある。 アー r 16 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 または 0=π [1] r=4のとき 2<z+ (相加平均)2(相乗平均) により 2+型22,216 -8 16 2+ =8cos0 (等号はz=4のとき成り立つ。) 2 16 すなわち,2<z+ は常に成り立つ。 よって, 2<8cos0<10と -1Scos0S1から え>0のとき,z+ 16 <10を解くと, +16<10z から ーScos 0<1 3(4) [2] 0=0 のとき (2-2)(z-8)S0 したがって 2S2S8 ニ=r+ 2 [2] |2|=4 のとき, 点々は原点を中心とする半径4の円上に r 16 10か (16 =2 2 よって、 2Sr+。 ある。22=4° であるから ら 2SrS8 16 ハ10から 2Sz+zS10 の左側 2Sz+ [3] 0=πのとき る 4 16 2+ <0 の外部 15 5 ス+2 2 ゆえに これは条件を満たさない。 以上から,左図の太線部分。 -4 0124 8 すなわち 1S(zの実部)5 [1], [2] から,点zの存在する範囲は, 右図の太線部分。 iを結ぶ線分上を動くとき、 2を0でない複素数とする。点z-→ 29 吉の存在する範囲を複素数平面上に図示せよ。 が2点。 練習

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数学 高校生

この問題で1=cos0+i sin0 とは何のことを言っているのでしょうか、

2の絶対値rと偏角0の値を求める。0は0三0<2πの範囲にあるも。 (cos0+isin0)”=cosn0+isinng p.29基本事項 32 30 極形式を用いて, 方程式z=1 を解け。 I 解を2=r(cos0+isin0) [r>0] とする。 2 方程式=1の左辺と右辺を極形式で表す。 3 両辺の 絶対値と偏角を比較 する。 4 本例題1 指針> 次の手順で考えていくとよい。 与程式z'=-8 十>方針は前ペ 解を=r( CHART 複素数の累乗には ド·モアブルの定理 おつ! また、-8 HART 解答 をz=r(cos Aド·モアブルた 41を極形式。 A2=1の両辺 解答 解をz=r(cos0+isin0) [r>0] とすると 2=r(cos 60+isin60) 1=cos0+isin0 (cOs 60+isin60)=cos0+isin0 niatt また えに ゆえに nie した。 の両辺の絶対値と偏角を比較すると y=1, 辺の絶対 60=2kx (kは整数) k 0=;T 3 また 検討) r>0であるから ア=1 >0であ 2-1=0から (z+1)(2-1gって ×(2-z+1)=| このように、S0<2 して解くこともDでk= なお,解を複熱る。とす 示すると,単位 正六角形の頂由は 譜k k ス=COS 元tisin 元 3 の よって 3 0S0<2元の範囲で考えると ので=I(I=0, 1, 2, 3, 4, 5) としたときのzを2」とすると k=0, 1, 2, 3, 4,5 20=COS0+isin0=1, T 示 V3 π π 1 +isin 3 3 21=COS 三 2 2 0-1- また, zA=z" →D.36, 37 の製 照。 2 22=COST+isin 3 2 1 元ミー V3 23=COST+isinπ=-1, 2 2 2, 4 24=COST十isin 4 3 πミー 3 V3 した 22 2 i, 5 25=COS 2 元tisin- 3 5 1 Tミ 13 .2 2 2 3 したがって, 求める解は ロ

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数学 高校生

この囲ってある部分でθがマイナスになる理由を教えてください

|(2) 20=x+yi (x, yは実数)とおく。r=1のとき, 点 wが描く図形の式をx,| (2) 2を極形式で表すことにより, x, yはθを用いて表されるので, つなぎの文字0を消 一般に、この変換により, 複素数平面上の原点を中心とする半径rの円は に移される。なお, ジューコフスキー変換については, p.82 の参考事項す a の表す図形 (1) 代 4 を満たす。 54 重要 例題26 w=a+ 点えが原点を中心とする半径rの円上を動き, 点w が w=z+ (1) ア=2のとき, 点 wはどのような図形を描くか。 重要25 yを用いて表せ。 指針>2と 2 が同時に出てくる式には, 極形式z=r(cos0+isin0) を利用するとよい 1 -(cos0-isin0)により, 式が処理しやすくなることがある。 2 去して,x, yの関係式を導く。それには sin'0+cos°0=1を利用。 解答 『z=r(cos0+isin0) (r>0, 0S0<2元) とすると 0=2+ニ=r(cos 0+isinθ)+ (cos 0-isin0) 4 2 ={cos(-0)+isin(-0)} -+)os0+-)ino の 0=4cos0 さ (虚部がなくなるので,この (1) r=2のとき, ①から 0S0<2元では -1Scos0<1 であるから -4<w<48さ とき wは実数である。 したがって,点wは 2点-4, 4を結ぶ線分 を描く。 参考(2)点w が描く図形 (2) r=1のとき, ①から 20=x+yi とおくと 2 0=5cos0-3isin0 あ x=5cos 0, y=-3sin0 H大類 半。 は楕円(2章で学習)である。 x Cos 0= を sin'0+cos'0=1に代入して0を sin0=-y 3 5 3 消去すると (一信)- すなわち ー) =1 0 5x 検討 25 91 a" (a>0)で表される変換をジューコフスキー (Joukowski) 変換 という。 0=2+ 2 a=rのとき, 2点-2a, 2aを結ぶ 線分 (長さ 4a の線分) のとき, 長輪の長さ+)短軸の長さ 2 )の楕円 (第2章参照) r 練習 2つの複素数 w, z (2キ0) の間に w=7 26 心とする半径 の印口 UT

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