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数学 高校生

青いフセン貼っているところの理由を教えて欲しいです。

備計 174(方程式の解, w=f(z) の表す図形) (1) 方程式 z"=α の解は, 次の手順で考える。 I 解を z=r(cos0+isin0) (r>0) とする。 [2] 方程式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。 175 <円周上を重 マー1 た (1) 0= 2の絶対値rと偏角0の値を求める。 0は 0<0<2π の範囲にあるものをき上げ (2) 回転後も円 原点0を中心 る。 (2) |2-B=/2z-al の両辺を2乗して, |z-○P=□ の形に変形する。 (3) wをぇで表し, (2) の結果を利用する。 )点zは原点を a1=12 が成 から (1) 方程式の解 aの極形式を z=r(cos0+isin0) とすると 2=r(cos40+isin40) I-2 0ミ aーi 合ド·モアブルの定理。 -1= cos元+isinπ であるから すなわち r(cos 40+isin40)=cosπ+isinπ 2|=V2 に代 両辺の絶対値と偏角を比較すると J20+ すなわち r=1, 40=π+2kr (kは整数) r>0 であるから また 0= π k ーπ r=1 両辺を2乗して 0S0<2x の範囲で考えると, =0, 1, 2, 3 であるから ゆえに ww 3」 5 7 0=4 4' ww 4 T0- よって,求める解は 12+2i 二/2+/2i 二/2-/2i よって 2-V2i ※本 2= これは wキ1 したがって,月 2 2 2 2 対 (文 ウ (2) |z-B|=V2 |z-al の両辺を2乗すると |z-BP=2|z-alP は,点2+iを (z-B)(z-B)=D2(z-α)(z-a) |zP-(2α-B)z-(2α-B)z+2|@Pー|8P=0 {z-(2α-B)}{z-(2α-B)}%3D|2α-Bド-2|af+\8P |z-(2α-B)}=|2α-BP-2|aP+IBP よって 径2の円であ 整理すると 変形すると うになる。 (2)(1)の円の中 すなわち 点々は原点を中心とする円上を動くから 2α-B=0 原点を中心に すなわち B=2α 回転後の円のロ ぜマ このとき, ① は|2P=-2|aP+|2alP すなわち |2P=2|alf となる。 →また,(1)の結果より |a|=1 であるから, ①は 8= 2a をOに代入し、 2の方程式0が円を表す かどうかを確認する。 (2+)(co |zP=2 よって となり, 点zは原点を中心とする半径(2 の円上を動く。 |2|=/2 2 よって B=2α よって,求め (3) 0= i+z 2の円である 参考 |20+i\= 複素数平面上 線上に直径が 一般に、2点 mキn のとき この円をアポ より 2 2=2w-i これを②に代入すると |2w-i=/2 よって -号 2 120-i|=/2 から ゆえに,点wは点号を中心とする半径。 チー 2 の円を描く。 160 数学重要問題集 (理系) S「S ミ s 本二田系の習入試問てな詳解とやさいま

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