第5問

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共役複素数の定義をきちんと覚えていますか?
(1)
与式の両辺にzをかけると、
z2-z-a=0・・・・・・①
(ⅰ) z=0が解となるとき、a=0
逆にこのとき、与式はz-1=0となるので、方程式の解はz=1
(ⅱ) a≠0のとき
①より、$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf z=\frac{1 \pm \sqrt{1+4\sf a}}{2} \end{align*}}$
(2)
与式の両辺にzをかけると、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf z \ \overline{\sf z}+z=a\ \ldots\ldots(\ast)\end{align*}}$
ここで、実数x、yを用いて、z=x+yiとおく。
(ただし、z≠0より(x,y)≠(0,0))
zの共役複素数はx-yiなので、(*)式は
x2+y2+x+yi=a
x、y、aは実数なので、両辺の成分を比較すると、
y=0 かつ a=x2+y2+x (ただし、x≠0)
よって、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf a =\left( x+\frac{1}{2}\right)^2-\frac{1}{4}\end{align*}}$
なので、右図のグラフより
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf a \geqq -\frac{1}{4}\end{align*}}$
(3)
与式の両辺にzをかけると、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \left(\sf z \ \overline{\sf z}\right)^2+\sf z \ \overline{\sf z}-\sf a=0\end{align*}}$
すなわち、
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf a=\left(\sf z \ \overline{\sf z}\right)^2+\sf z \ \overline{\sf z}=\left( \sf z \ \overline{\sf z}+\frac{1}{2}\right)^2-\frac{1}{4}\end{align*}}$
ここで、実数x、yを用いて、z=x+yiとおくと、
(ただし、z≠0より(x,y)≠(0,0))
$\scriptsize\sf{\begin{align*} \sf z \ \overline{\sf z}=x^2+y^2\gt 0\end{align*}}$
なので、右図のグラフより
a>0
テーマ:数学 - ジャンル:学問・文化・芸術
- 2018/10/25(木) 01:05:00|
- 大学入試(数学) .全国の大学 .東北大 理系 2011
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