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数学 高校生

アとイは分かったのですが、ウとエが分からないので教えてほしいです。

A. a (@daM) 数 学 次のⅠ、Ⅱ、Ⅲ, Vの設問について問題文の にあてはまる適当なものを, 解答用紙の所定の欄に記入しなさい。 I 虚数単位をiとし, n を正の整数とする。 A, B を複素数でいずれも0でないも のとし,n次の整式P, (z)を 3 Pw(z) = Az"-B と定める。 ただし, 0でない複素数zを極形式でz = p (cos0+isin 0 ) と表すと きは,p>0 かつ偏角が 0≦6 < 2 の範囲となるように答えよ。 〔1〕 A, B をそれぞれ極形式で表したとき, x=41=2 AZ-B=0 A = r (cosa + i sin a) B = s (cos β +isin β) AZ-BZ=2/ とする。 ただし,r>0 かつs > 0 かつ 0≦a≦β <2" とする。 このとき,r,s,α βを用いて1次方程式 Pi (z)=0の解z を極形式で 表すと P2(2) W= √ A = 20 ア {cos イ ) +isin (イ)} 101515 となる。 ß-a ß-a n次方程式 P (z)=0のn個の解を wo, W1, ..., wm-1 とする。 ただし, k=0, 1, ...,n-1に対してwkの偏角を0kとしたとき <<< 01-1 <2πであるとする。 このとき,r,s, a, B, k,n を用いてw (k=0, 1, ...,n-1) を極形式で表すと エ +isin I ウ COS ■)} = Wk となる。 3次方程式 P3(z)=0の3つの解wo, W1, w2 が複素数平面上で表す3つ の点を頂点とする三角形の面積をSとする。A,Bがそれぞれla-il = 1/ -1- (Mab(3) 一人 入 x+x 1-4 K 0 2.-2

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数学 高校生

複素数の問題です (1)の誘導があるので、(2-1)は解けるのですが、 (1)の誘導がない状態で、この問題が出てきた時は(1)のように考えて解くしかないのでしょうか 他の解法があったら教えて欲しいです

a- 原点を0とする複素数平面上に, 0 と異なる点A(a),および, 2点 0, A を通る直線がある . (1) 直線に関して点P(z) と対称な点をP'(z') とするとき, z==z が成り立つことを示せ (2) α=3+iとする. β=2+4i, y=-8+7i を表す点をそれぞれB, Cとおく. (2-1) 点Bの直線に関して対称な点をB' (B') とする. B' を求めよ. a (22) 線分 OA上の点Q (w)について, ∠AQB=∠CQO が成り立つときのwを求めよ. 原点を通る直線Iに関する折り返し 実軸に関する対称点はすぐに分かる (バーをつけるだけ。2z)ので,lが実軸に重なるように 0 を中心に回転さ せて考える.1 (z軸を回転したもの)に関して対称な位置にあるP(z), P'(z')については,0回転を表す複素数をw とすると, P, P' を -0 回転した (九工大工) ya P(z),l A, •P'(z) Q *Q (1/1). α (2/12) 00 w が実軸に関して対称であるから,ととらえる キ w w ことができる. 解答 () x (1)arga=0 とおくと, P, P' を0のまわりに0回転して得られる2点Q, 上図を参照. Q'は実軸に関して対称である. 恋した a=|al (coso+isin0) であるから, 0回転を表す複素数は, a (=w とおく ) |a| よって、ユーズ = z'=w. : w a- -2 ← w a a a ÷ = \a\ a w w W w 3+i (2) (2-1) (1)KI, B'=B= 3-i a (22) B'とBはに関して対称であるから, (2-4i)=4-2i w 10-10i 3-i (10-10i) (3+i) 10 =(1-i) (3+i)=4-2i C(Y) y ∠AQB' = ∠AQB=∠CQO α, B, y, B' の具体的な値から, 右図のようにな り 3点 B' QCは同一直線上にある. よって, w=(1-s)β'+sy (sは実数 ) w=(1-s) (4-2i)+s(-8+7i) =4-12s+(9s-2) i QはOA上にもあるから, w=tα=t(3+i)=3t+ti (tは実数) とおける.これらが等しいから, 4-12s=3t, 9s-2=t 10 s= t= 39 4 13 12 4 w=t(3+i)= . + -i 13 13 B(β) A(a) B'(B') Q(w) OQ= (1-s) OB'+sOC 4-12s=3(9s-2)

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