どうして、方程式が実数解を持つようなkの値を求めるために、複素数の相等という解法を用いるのですか？

68 2 重要 例題 43 虚数を係数とする2次方程式 000 の方程式 (1+i)x2+(k+i)x+3+3ki = 0 が実数解をもつように の値を定めよ。 また、 その実数解を求めよ。 CHART 解答 SOLUTION 2次方程式の解の判別 判別式は係数が実数のときに限る。 MOITULO 実物 D≧0 から求めようとするのは完全な誤り (下の INFORMATION 参照)。 実数解をαとすると (1+i)ω2+(k+i)a+3+3ki = 0 基本 この左辺を a+bi (a, b は実数) の形に変形すれば, 複素数の相等により a=0, 6=0 ←α, kの連立方程式が得られる。 方程式の実数解をα とすると (1+i)a2+(k+i)a+3+3ki=0 整理して (a2+ka+3)+(a2+α+3k)i=0 α,kは実数であるから, a2+ka+3,a2+α+3k も実数。 (k-1)a-3(k-1)=0 (k-1)(a-3)=0 よって a2+ka+3=0 ...... ① α2+α+3k=0 ...... ② ①② から ゆえに よって k=1 または α=3 [1] k=1 のとき ! なぜ (S-)&+n)e=1-e-s x=α EXERCISES A 33 次の2 を代入する。 ◆a+bi = 0 の形に整 (1) 2 (3) 342 次の (1) (3) 35③ (1) ■この断り書きは重B 363 ◆ 複素数の相等。 ◆ α2 を消去。 infk を消去すると α-22-9=0 が得られ 1037 ①,② はともに2+α+3=0 となる。 因数定理 (p.83 基本事項 を利用すれば解くこと きる。 c1 0>(S- これを満たす実数 αは存在しないから,不適。 ◆D=12-4・1・3=-11 03 [2] α=3 のとき ① ② はともに 12+3k=0 となる。 ゆえに k=-4 >0 ①:32+3k+3=0 103 ②:32+3+3k=0 [1], [2] から, 求めるんの値は 実数解は k=-4 0> x=3 INFORMATION 2次方程式 ax2+bx+c=0 の解を判別式 D=62-4ac の符号によって判別できる のはa,b,c が実数のときに限る。 例えば, a=i, b=1,c=0 のとき 62-4ac=1>0 であるが, 方程式 ix²+x=0の解 ■はx=0, iであり,異なる2つの実数解をもたない (p.81 補足参照)。 H

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5 2) (p+gi)=iを満たす夫奴P,q * (8) αが実数で が純虚数であるとき, αの値を求めよ。 2+3i ati +++ 複素数の相等 a, b, c, d が実数のとき ポイント a+bi=c+di ⇔ a=c かつ b=d [16 京都産大]

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3a=0 ②が が虚数解をもっ 基本 41 重要例 43 虚数を係数とする 2次方程式 00000 xの方程式 (1+i)x2+(k+i)x+3+3ki = 0 が実数解をもつように, 実数k の値を定めよ。 また、 その実数解を求めよ。 CHART & SOLUTION 2次方程式の解の判別 判別式は係数が実数のときに限る D≧0 から求めようとするのは完全な誤り (下の INFORMATION 参照)。 実数解をα とすると (1 + i) o' + (k+i)a+3+3ki = 0 この左辺を a+bi (a, b は実数) の形に変形すれば、 複素数の相等により 0 a=0,b=0 ← α, kの連立方程式が得られる。 基本 38 2章 9 解答 方程式の実数解をα とすると 整理して (1+i)a2+(k+i)a+3+3ki=0 (Q2+ka+3)+(α2+α+3k)i=0 x=α を代入する。 ←a+bi=0 の形に整理。 α, kは実数であるから, a+ka+3, 2 + α+3k も実数。この断り書きは重要。 ①よって 複素数の相等。 a2+ka+3=0 ① どうし Q2+α+3k=0 ...... ② から (k-1)α-3(k-1)=0 ( のか ① 分かりません (k-1)(a-3)=0 k=1 または α=3 [1] k=1のとき ① ② はともに α2+α+3=0 となる。 これを満たす実数αは存在しないから、不適。 [2] α=3 のとき ① ② はともに 12+3k=0 となる。 ゆえに k=-4 [[1], [2] から, 求めるkの値は 実数解は k=-4 x=3 INFORMATION ← α を消去。 infk を消去すると 03-2α²-9=0 が得られ, 因数定理 (p.87 基本事項 21 ) を利用すれば解くことがで きる。 6=-47 ←D=12-4:1.3=-110 a²+9+3k38: ②:32+3+3k=0~ ①:32+3k+3=0 a=3~4とでたけど 2次方程式の解と判別式 管に-4はないのか →万かりみん 2次方程式 ax2+bx+c=0 の解を判別式 D=62-4ac の符号によって判別できる のは a, b, c が実数のときに限る。 例えば, a=i, b=1,c=0 のとき 62-4ac=1>0 であるが, 方程式 ix²+x=0 の解 はx=0, i であり,異なる2つの実数解をもたない (p.85 STEP UP 参照)。 PRACTICE 430 xの方程式 (1+i)x2+(k-i)x-(k-1+2=0 を定め

例題48です。 解答の添削をお願いします🙇

86 例題 48 集合の相等の証明 8 例題 46 Zを整数全体の集合とするとき、次の集合A,Bは等しいことを証明せよ。 A=(2x+3yxEZ, yeZ}, B= {3x+5yxEZ, yEZ} 2つの集合の相等 AB を証明するには、次の2つの方法がある。 ① 相等の定義 (p.83) に戻って,次の2つを示す ACB (xEA ならばxEB) BCA (xEB ならばxEA) ② 計算法則の利用 (ド・モルガンの法則やか.79 分配法則の利用) ここでは2は無理であるから、の方針によって証明する。 10 法則 1 正 と (S) (18) (8) (1S-4X8 CHART 集合の包含 相等の証明 [ ① xEA を考える ② 計算法則 [答案 [1] αEAならば a=2m+3n (mEZ, nEZ) と表される。 このとき a =3n+2m=3n+(5m-3m) =3(n-m)+5m Bの要素の形に変形。 n-mEZmEZであるから よって aЄB α EA ならば α∈B が示された。 6=3m+5n(m=Z, nEZ) ACB [2] b∈B ならば と表される。 このとき b=3m+5n=3m+(2n+3n) =3(m+n)+2n m+nEZnEZであるから BEA よって BCA 2.0) ( [1] [2] より, ACB かつ BCA であるから [(SA=B 重要 ACB の証明 「xEA ならば xEB」 を示す。 A B の証明 「ACB かつ BCA」 を示す。 す = =83Aの要素の形に変形。 EBならばbEA が示された。 練習 48 集合 A={n+n|nは整数},B={2n|n は整数}について, ACB である A ことを証明せよ。 48 整数全体の集合Zと集合 A={2x+3y|x∈Z, y∈Z} について,A=Zで B あることを証明せよ。

ベクトルの問題なのですがs+tは1にはならないのでしょうか？教えて頂きたいです。

62数学 C 練習 4点A(0, 0, 2), B(2,-2, 3), C(α, -1, 4), D(1, a, 1) が同じ平面上にあるように,定数 [弘前大 ② 67αの値を定めよ。 AD=(1, a, -1), AB = (2,2,1), AC = (a, -1, 2) 3点 A, B, C は一直線上にないから,点D が平面 ABC 上にあ←AB=kACを満たす HORA CHA るための条件は,AD=sAB+tAC となる実数s, tがあること 実数kは存在しない。 である。 ゆえに よって (1,a, -1)=s(2,2,1)+t(a, -1, 2)+(FCD ← ベクトルの相等 2s+ta=1 ①. -2s-t=a ②. s+2t=-1 3 ②×2+ ③ から -3s=2a-1 (+) ← -4s-2t=2a s+2t=-1 1-2a ゆえに S= Os+50-00-3s==2a-1s) 3 1-2a a-2 (0)+1)= ②から t=-2s-a=-2 -a= ⑤ 3 38-) J ④ ⑤ を ①に代入すると 2-4a a²-2a + =1 3 3 aa 整理して α2-6a-1=0 これを解いて a=3±√10

数１の集合の問題です。（2）の証明で、合同式を使って証明しようとしたのですが、これでいいんでしょうか 5n+2より、A={x｜ x≡2（mod5)} 5n＋3より、x≡−3（mod5) x≡2(mod5) よって　　　B={x.｜... 続きを読む

fiagrama . p.83 入して は4個の と, 例えば D. D る。 5 重要 例題 50 集合の包含関係 相等の証明 を整数全体の集合とするとき,次のことを証明せよ。 (1) A={4n+1|n∈Z},B={2n+1|n∈Z}であるとき ACB かつA≠B (2) A={5n+2|n∈Z},B={5n-3|n∈Z} であるとき A=B 7 指針 (1) ACB を示すためには, A の要素がすべてBの要素であること,すなわち, 「x∈A ならばxEB」 を示せばよい。 また, A≠Bであることを示すためには, Bの 要素であるが A の要素ではないものを1つ挙げればよい。 (2) A=B を示すためには, 「ACB かつ BCA」 を示せばよい。そのために, 「 x∈A ならば x∈B」 と 「x∈B ならばx∈A」の両方を示す。 解答 (1) x∈A とすると, x=4n+1 (nは整数)と書くことが できる。 このとき 2n=m とおくと,mは整数で x=2m+1 xEB x=2(2n)+1 A X ゆえに よって, x∈A ならばx∈B が成り立つから ACB また, 3EBであるが 3EA したがって A≠B (2) x∈A とすると, x=5n+2 (nは整数)と書くことが できる。このとき x=5(n+1)-3 n+1=kとおくと, kは整数で ゆえに XEB よって B x=5k-3 20 ならば∈B が成り立つから p.80 基本事項 1 3 2章 15 集 が10とまでわ 合 xEB を示すために, 2×(整数)+1の形にす る。 mはもEBを示すためのもの 「ひがしだったろろじゃん」ていう のはACBを示す神 ために ちがう 1B の要素であるが、Aのmとい 要素ではないものの存在た。 を示すことで, A≠BがM=1のとき 今はAを 示せる。 x=B を示すために、すときに変え 5×(整数) -3の形にす 30 る。 APBなんだから

数IIの虚数の高次計算の問題です。 黄色マーカー部分が分からないため、解説をお願いします。

は実数) とおけ xyは実数である。 明記する。 ができる。 22=(x+y)² = (x²-x²)+2x 複素数の相等 0 J²+2xx²= 0 より x-2)(x+y)=( てx=x= と②を連立して =0 より 1/2 の形で 二代入する。 例題 12 Podinst 思考プロセス 例題 28 虚数の高次計算 BOTTOMA x=2-√3iのとき,P(x)=x-4x+8x²-x+9 の値を求めよ。 4次式に直接x=2-√3 を代入すると、計算が大変。 次数を下げる 解 x = 2-√3iより 両辺を2乗すると よって ゆえに 例覇 P(x) をx-4x+7 9 次数の低い式にx=2-√3 を代入することを考える。 ①x=2-√i から2次方程式 2次式] =0をつくる。 ② P(x) を①の2次式で割り、 P(x) を変形する。 1次式 x-4x+8x-x+9= 2次式x() +(余り) で割ると, 右の筆算より ここにx=2-√3 を代入する｡ Action» 高次式に虚数を代入するときは、 2次式で割った余りに代入せよ よって PKG 余り 3x+2 x2 +1 0 〔別解〕 (解答4行目以降) x=4x-7 より x-2=-√3i (x − 2)² = (-√3i)² x2-4x+4=-3 x2-4x+7= 0 x2 +1 x² − 4x+7) x² − 4x³ +8x² −x+9 x44x3+7x2 したがって P(x) = (x2-4x +7)(x2 + 1) + 3x + 2 x=2-√3iのとき, x²-4x+7=0 であるから P(2-√3)=3(2-√3i) +2=8-3√3i =8x-63 2 x°= x.x2 = x(4x-7)=4x²-7x=4(4x-7)-7x より=9x-28 x4 = x.x°= x(x-28)=9x²-28x=9(4x-7)-28x 2 28 x+9 -4x+7 3x+2 P(x) = (8x-63)-4(9x-28) +8(4x-7)-x+9 (2) 1) Ey = 3x+2 したがって P(2-√3i)= 3(2-√3)+2=8-3√3i i を消去するため, i を含 む項のみを右辺に残して、 両辺を2乗する。 x=2-√3iのとき x2-4x+7=0 となる。 1 GEX + 1) (St 除法の結果から商と剰余 の関係式をつくる。 複素数とその計算 余り3x+2に x=2-√3 を代入する。 x2=4x-7 を用いて, P(x) の4次,3次,2次の 項の次数を下げ, 1次式に する。 |数学Ⅰ+A 例題 27 参照。

何がしたいのかがいまいちよく分かりません。分かりやすく教えてください🥺

? 1. z2=5+12i のとき, zを求めよ. [解答] z=a+bi (a, b は実数)とおくと z2=5+12iから (a+bi)²=5+12i ゆえに a²-b2+2abi=5+12i 2-62, 2ab は実数であるから a²=62+5,4262=36 より (62+5)6²=36 64 +562-36=0 (62-4) (6²+9) = 0 b は実数より b = ±2 b=2のときa=3,b=-2のとき α2-b2=5, ab=6 a=-3

赤の波線の部分はどのようにして変形するのかが分かりません

例題 2 関数の相等 (逆関数) 関数f(x)= 2x+1 x+a う。このとき, 定数 α の値を求めよ。 考え方 2つの関数が一致するとは,次の [1], [2] が成り立つことである。 [1] 2つの関数の定義域が一致する [2] 定義域のすべての値に対して、2つの関数の値が一致する [2] を確かめる場合は, 恒等式の考え方を利用することになる。 2x+1 x+a 解答 y=- とする。 の逆関数が,もとの関数f(x) と一致するとい 2x+1 2(x+α)-2a+1_1-2a x+a = 1-2a x+a x+a x+a =1/2のとき,yは定数関数となり,逆関数は存在しないから このとき y=2 よって, 逆関数は ・=- -+2であるから f-1(x)=ax+1 x-2 y=- -a y(x+α)=2x+1 より (y-2)x=-ay+1 y=2であるからx=- y = これがもとの関数と一致するとき, 2x+1 -ax+1 x+a x-2 なる。 両辺に(x+a)(x-2)を掛けて, xについて整理すると ・+2 よって このとき, αキーを満たし, 定義域は一致する。 1 a=- 2 がxについての恒等 (a+2)x2+(a²-4)x-a-2=0されるお宝 a+2=0, a²-4=0, -a-2-0 1 これらを解いて a=- 答 α=-2

35.2 記述に問題ないですよね？？

基本例題 35 複素数の相等条件 200① 次の等式を満たす実数x, yの値を,それぞれ求めよ。 (1) (4+2i)x+(1+4i)y+7=0 指針 複素数の相等条件を利用する。 すなわち, a,b,c, d が実数のとき, 解答 (1) 等式を変形すると a+bi=c+di⇔a=c, b=dl ⇔a=0, b=0 特に a+bi=0 $3.000 (2) 左辺を展開し,両辺の実部,虚部を比較して x,yを求めてもよいが (別解 参照), ここでは x+2yi=- と変形して,右辺をa+bi の形に直す CHART 複素数の相等 実部, 虚部を比較 3-2i 1+i = 3-2i 1+i よって ①,②を連立して解くと x=-2,y=1 Eva (2) 等式の両辺を 1+iで割ると 0853162 であるから 4x+y+7+2(x+2y)i=0 iについて整理。 x, y は実数であるから, 4x+y+7と2(x+2y) も実数である。この断り書きは重要。 4x+y+7=0 ①, x+2y=0 ② (実部) = 0, (虚部) = 0 よって ...... (32) (1) 3-5i+21² (i) (1) 1-i² x+2yi= 5 ni = 1/1/21 - 12/2/1₁ x 2y は実数であるから =-1/1/1₁ 2 x= 20 =d) x x= x+2yi= y=- (2) (x+2yi)(1+i)=3-2iN 基本事項 重要4 = 11/12.2v= 5 y=- 能代歩18+税 Chesscoats T# (@) ...... 3-2i 1+i 3-5i-2 1+1 2 a+bi=c+0 実部 どうし 虚部 どうし C が等し 1/2-5/201 40-1 MUKIT 別解 (2) 左辺を変形して x-2y+(x+2y)i=3-2 x-2y, x+2y は実数であ るから x-2y=3,x+2y=-2 よってx=1/12 2 y=- 1514