の形に
数。
と、
さい。
円
$900
00000
複素数平面上の原点を0とし, 0 と異なる定点をA(α) とする。異なる2点
P(z) と Q(ω) が直線OAに関して対称であるとき, w=az が成り立つことを
証明せよ。
基本 10.37
指針
解答
直線OAに関して
点Pと点 Q が対称
が基本となる。 (*)の2つの条件を複素数で表す。
複素数平面において, 実軸に関する移動は,
点z → 点z のように、 共役な複素数として表される。
このことを利用する。 すなわち, 対称軸 (直線OA) が実軸
に重なるように移動してまた戻す、という要領で, 回転移動
と実軸に関する対称移動の組み合わせで考える。 具体的には、
次の順番で移動を考える。 ただし, 0αの偏角である。
P
Aに関して対称
P
PQLOAであるから,
ある。
よって,
2-w
C
-0
+
ゆえに,
よって
ゆえに
①②から
a
よって
また, 線分PQの中点
z+w
2
a-0
z+w
2c
2-w
-0回転
zw z-w
²+. -=0
z+w
2a
Qは
z-w は純虚数で
a-0
a
a(z-w)+a(z-w)=0
az+az-aw-aw=0
= 0から
z+w
20
PQLOA
線分PQの中点が直線OA 上
P'
z+w
2
は実数である。
から
実軸対称
a(z+w)= a(z+w)
az-az+aw-aw=0
①
が直線OA 上にあるから,
******
2c
Q'
******
P(z)
+60(0)
2+w_z+w
②
0回転
2a
2az-2aw=0 th aw=az
A(a)
Q(w)
0
-b
<zw0
点と点は、原点と点α (a≠0) を通る直線に関して
互いに対称であることがわかる。
が純虚数
a
+●=0,
分母を払う。
43点 0, c.
よって,
直線OA
a
実軸
対称
X
+0
章 4 複素数と図形
1章
2
上にある条件。
なお, 直線OA の方程式は
z=ka (k(***)
が一直線
は実数である
=280
ゆえに az-az=0
この式に
代
入して、②を導いてもよい。