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数学 高校生

数3 複素数平面 問題の囲った部分です。何を言ってるかは分かるのですが、なぜこのような事をしたのかが分かりません。zの範囲を求めたいとなった時にどういった考えでこのような手順を踏んだのか教えて欲しいです。

えを0でない複素数とする。zが不等式2<z+- 在する範囲を複素数平面上に図示せよ。 16 ハ10 を満たすとき, 点zが存 重要5 指針> 2<z+ 16 <10 と不等式で表されているから, z+ 16 は実数である。 そこで,まず が実数→ ●=( を適用して導かれる条件式に注目。 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。 別解 解答 16 は実数であるから 16 16 別解 2=r(cos0+isin0) (r>0, 0S0<2元) とすると ス+ =2+ る よって + 16 16 ゆえに a+16z=2|z}+16z 16 ス+ る =2+ 16 Icos 0 (z-z)|2f-16(zー2)%30 (z-2)(laf-16)=0 (z-2)(|z|+4)(la|-4)=0 または |||=4 [1」 2=z のとき, zは実数である。 よって ゆえに 16 +lr- |sin@ よって したがって 2|>0から, |||=-4は不適。 16 マ+ は実数であるから 2ー2 16 rー r =0 または sin0=0 2<z+ 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 (相加平均)2(相乗平均)により 16 16 =8 る ス+- 22, (等号はz=4のとき成り立つ。) 16 ス+ -=8cos0 る すなわち, 2<z+ 16 は常に成り立つ。 よって, 2<8cos 0<10 と -1Scos0<1から 16 る>0のとき,z+ ハ10を解くと, z?+16<10zから る -ハ cos0S1 (2-2)(z-8)50 2] |2|34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 2<S8 [2] 0=0 のとき 16 ス+ =r+ る 16 16 ある。22=4° であるから =ス 16

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数学 高校生

(2)の相加相乗をするのが なぜか分からないので 教えてください‼︎

基本 例題169 指数関数の最大最小 指針>(1) おき換え を利用。2*=tとおくと,yはtの2次式になるから 265 OOOO0 関数 y=4*-2*2+2(x<2)の最大値と最小値を求めよ。 )関数 y=6(2*+2-*)-2(4*+4-*) について、2*+2-*=tとおくとき, yをtを 用いて表せ。また,yの最大値を求めよ。 基本 167 5章 2次式は基本形 a(t-b)+qに直す で解決! 29 なお,変数のおき換え は,その とりうる値の範囲に要注主意。 (2) まず,X?+Y?=(X+Y)-2XYを利用して,“+4-* をtで表す。 yをtで表すと、tの2次式になる。なお,t=2*+2-* の範囲を調べるには,2*>0, 2-*>0に対し、積2*-2=1(一定)であるから,(相加平均)>(相乗平均)が利用できる。 指 数 関 数 答 (1) 2=!とおくと t>0 0<tS4 xS2であるから 0<t<2? (pSq→ 2°S2° したがって yをtの式で表すと ソ=4(2*)-4-2*+2=4f°-4t+2=4(t- y4 50 0の範囲において,yはt=4で最大,t=;で最小となる。 2 t=4のとき 2*=4 ゆえに x=2 t=ラのとき 2*ミ! 2 ゆえに x=-1 0 4 よって x=2のとき最大値50, x=-1のとき最小値1 42*-2-*=2°=1 したがって y=6t-2(2-2)=-2t°+6t+4 2*>0, 2-*>0 であるから, (相加平均)2(相乗平均)より *2*+2-*22/2*.2-* =2 すなわち 22 ここで,等号は2*=2-*, すなわち x=ーxからx=0のとき成り立つ。 相加平均と相乗平均の関係 a>0, b>0 のとき I a+b -2/ab 2 y 17 2 (等号は a=bのとき成り 立つ。) 8 3?,17 のから ソ=ー2(1-+号 2の範囲において, yはt=2のと き最大値8をとる。 0 t=2となるのは,(*)で等 号が成り立つときである。 3|2 したがって x=0のとき最大値8 練習| (1) 次の関数の最大値と最小値を求めよ。 169 [() 大阪産大) 3* ) y=()(-1Sxs2) (1) y=4*-2**2 (-1Sx<3) (2) a>0, a+1とする。関数 y=q*+a-2*-2(α*+a*)+2について, a*+a-*=tとおく。yをtを用いて表し, yの最小値を求めよ。(p.272 EX108

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