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数学 高校生

(2)で、α、αバーがzの解だとどこから判断すれば良いですか?

2 +i sin 7 &O a=z+2+z'とするとき, αta, aa およびαを求めよ、ただし、αはαの女 る= coS 7 第1章 複素数平面 =+z?+z4 =2°+z°+(: 2=2=ズ、 =(2==2) したがって の 2+2+z°+z'+z°+z° を求めよ。 役複素数である。 (1-a)(1-2')(1-2')(1-2")(1-2')(1-z°)を求め上 となり,(1)の結果を用いて (千葉大) α+a=(z++z')+(2°+で+)=-1 (く また (思考のひもときo 1. 複素数z,wに対して ztw=z+w, zw=2·w =(z土++tポ+)+3=2 (": (1)の結果) 2 nが自然数のとき そこで,解と係数の関係を用いると,a, āは +t+2=0 …….③ 解答 の2解である。 1) 4= 2m とおくと, 70=2xであるから, ド·モアプルの定理を用い、 -1土(7i 3を解くと t= 人1 Jnd 2 2=(cos0+isin0)? で割断動。 2kt 2kて =cos 70+isin 70 ここで,2"= cos +isin 7 (kは整数)だから 7 = cos 2r +isin 2π=1 2元 + sin Cっm()= sin 7 4元 8T + sin 7 2元 Pe 4元 + sin- 7 -= sin >0 7 『Y 44 2代 る=1 ……O 7 47 sin 7 π 0<sin <sin >0 7 (2-1)(2°+2+a'tz+z+z+1)=0 であるから 2て -1+7i 2元 tisin 2=COS 7 +1であるから, ②より Q= 2 2+2°+2+2+z+a+1=0 ; zt2+z+z'+z°+z°=-1 (1-2)(1-2)(1-2)=D1°-(++2)-1°+(ポ+で+ズ)·1-2 (2) α=z+z°+a'のとき =ーαta a=z+z+z (: +°+z"=z++2=α) =z+z+z であるから ーエ(ア+() (1-2)(1-2)(1-2)(1-2)(1-2)(1-2) =-(α-a)°=-(a+a}+4aa =-(-1)°+4-2=7 22=|2=cos'0+sin'0=1 であるから, ①より 12161 2=

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数学 高校生

(2)で、何故、根号の中のDがyの完全平方式になると、x,yの式が1次式の積になるのですか。 例えば(y+1)(y-5)などになったときも、答えにy^2は出てこないので、大丈夫だと思うのですが。

(2)/x-xy-2y°+5x+ay+6 がx, yの1次式の積となるように,定 2次方程式 4 例 題47 完全平方式 第1章 値を定め、完全平方式で表せ、 数aの値を定め、因数分解せよ. 考え方()の式を完全平方式という、 (1)(与式)=0 の判別式 D=0 ↑ (与式)=(x-α)° を利用する。 (2) xの2次式とみて式変形してみる。 解答 (1) x+2ax+a+6=0 とおいたときの判別式をDとすると、「=0」とおいたとび D=0 のとき、左辺は完全平方式となる。 末 「方程式が重解をもつ D 4 左辺は( )°の式に 因数分解される =(a+2)(a-3)==0 より, a=-2 のとき, (与式)=x°-4x+4=(x-2) a=3 のとき,(与式)=x°+6x+9=(x+3)° (2) xの2次方程式 x°ーxy-2+5x+ay+6=0 の判別式をDとすると, ①の解は、 a=-2, 3 *-(y-5)x-2y?+ay+6=0 より. x=ソー5±、D 2 左辺を整理して,解 の公式を用いる。 回教分解して、したがって,与式は。 ( ) C)の形に行て与式)-(xー \,ーソ-5-(D\ ときにし 1ATど式変形できる。 東れでたない 2/xーソ-5-/D 九そ1式の積 ソ-5+VD ax°+ bx+c=0 の 2つの解がa, Bの とき, a(x-a)(x-B)=0 D=(y-5)?-4(-2y°+ay+6) =y-10y+25+8y?-4ay-24 =9y°-2(2a+5)y+1る変を の未レたがって,与式がx, yの1次式の積になるのは, Dが完全平方式のと 根号の中のDがッの完全平方式となるときである. つまり,9y°-2(2a+5)y+1=0 の判別式を D、と すると,求める条件は, D:=0 である。 D. 4 き, VD=(1次式) =|1次式 一 次はyの2次方程式 とみて考える。 ー (2a+5)°-9·1=0 (2a+5+3)(2a+5-3)=0 より, a=-4 のとき, (与式)=x°- (y-5)x-2y?-4y+6 a=-4, -1 与式の係数に着目し、 =x°-(y-5)x-2(y-1)(y+3) (与式) =(x+y+3)(x-2y+2) =(x+y+p) 人) a=-1 のとき, (与式)=x°-(y-5)x-2y?-y+6 ×(x-2y+q) =xー(y-5)x-(y+2)(2y-3)とおいてか、 qを決 =(x+y+2)(x-2y+3) 定してもよい。

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数学 高校生

(2)の問題についてなのですが、 kという数字はどこからでてきたのですか?

計> (1) まず,与えられた式をzについて解く。 倍角·半角の公式を利用。 方程式(z+1)+(2-1)'30 を解け。 =itan と表されることを示せ。 2) となるも 基本 15 ( の (1). (2) の問題 (1) は (2) のヒント (z+1)"+(z-1/=0は(+2- $14,16 1+z は1の7乗根として求められる。 1-2 1と変 形できるから、 =yを極形 1章 **ャ 。 次不定方 解答 1十る- =COs0+isin0をzについて解くと 1+z D 1-2 -uとおくと 1-2 (cos 0-1)+isin0 (cos0+1)+isin0 1+z=w(1-2) よって(w+1)z=1w-1 ス= 0-1 2= 0+1 0 (cos 0-1)+isin0=-2sin? 2 0 -CoS 2 wキー1から +i-2sin- 定理 ここで 2 1-cos0 0 Asin'- 2 0 COS 2 g) 2 no =2isin +isin- 0 cos 2 1+cos0 2 (cos 0+1)+isin0=2cos" +i-2sin cos。 0 0 sin0=2sin cos 2 0 =2cos 0 +isin 0 -1=?にも注意。 COS 0 isin 1+z キー1から 0 2 =itan 0 COS 2 1-2 cos0+isin0キー1 よって 0キェ十+2kx したがって ス= 2 -in(α+8) ) (2+1)?+(z-1)"=0から ゆえに+号 キー+k元 2 2 1+z (kは整数) =1 2=1は解ではないから 1- 2を元 6) (1の7乗根。 1+z =COS 2kx (k=0, 1, ゆえに +isin 7 1-2 7 (1)の結果を利用。 (k=0, 1, …, 6) 7 kr 3 で, ac が よって,(1) から ス=itan cはbの *2 ー元, tan(xー0)=-tan0であるから ャー 3 T=π 7 7 2=0, ±itan, ±itan x, 土itanテェ 6 -πーπー は自然数とする。 f(z)=2nCiz+an Caz+ +n Can-」2n-1 とするとき, (k=0, 1, 映習(1) n を自然数とするとき, (1+z)", (1-2)"をそれぞれ展開せよ。 19 (2) n-1)と表されること kT 2n n 方程式S(z)=0 の解はz=±itan 神戸大) 3 ドモアブルの定理

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数学 高校生

指針の下線の部分が分かりません。 不等式で表されているとなぜ実数となるのでしょうか!

57 重要例題29 不等式を満たす点の存在範囲(3) OOOO0 るを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S2Sz+ 16 -SW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 る 1章 解答 別解 =r(cos0+isin0) (r>0, 0S0<2元) とすると 16 は実数であるから 16 =z+ 16 ス+ る 16 16 16 ス+ よって z+ =z+ る ゆえに ピ+16z=z|z}+16z る 16 Icos 0 r (2ーz)|2パ-16(z-)=0 (2-2)(12パ-16)=0 (2-2) (2|+4) (lz-4)30 または ||=4 [1] 2=z のとき, zは実数である。 よって +-)ine 16 Jsin0 ゆえに よって したがって 16 マ+ る は実数であるから z|>0から, ス=ス |2|=-4は不適。 16 -=0 または sin0=0 アー- r 16 2<z+ すなわち r=4または0=0 または0=π [1] r=4のとき が成り立つための条件は z>0であり, このとき 16 ミー+ =8 る 16 (相加平均)2(相乗平均)により 16 ス+ =8cos0 (等号はz=4のとき成り立つ。) る すなわち,2<z+ 16 は常に成り立つ。 よって,2S8cos 0<10 と -1Scos0<1から ハ cos0S1 16 ス>0のとき, z+ ハ10を解くと, z2+16<10zから [2] 0=0 のとき (z-2)(z-8)<0 |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 2SzS8 16 =r+ r 16 ス+ ある。2z=4° であるから 16 =ス よって, 2<r+ 16 A10か r 2 4複素数と図形

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