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記事No.89157に関するスレッドです

 埼玉大学過去問 / Higashino
複素数平面

埼玉大学過去問

なにとぞよろしくお願いします

以下問題

No.89145 - 2024/10/17(Thu) 09:17:33

Re:  埼玉大学過去問 / ヨッシー
まず、絶対値にのみ着目すると、
 |1+i|=√2
 |a−i|=√(a^2+1)
 |a−3i|=√(a^2+9)
に対して、
 |z|=√8(a^2+1)/√2(a^2+9)
   =2(a^2+1)/(a^2+9)=2/3
 3(a^2+1)=(a^2+9)
これを解いて、
 a=√3

次に、偏角(arg(z) で、z の偏角を表すことにします)に着目すると
 arg(1+i)=π/4
 arg(a−i)=−π/6
 arg(a−3i)=−π/3
に対して
 arg(z)=π/4×3−π/6×2+π/3×2=13π/12
よって、
 z^n =(2/3)^n{cos(13nπ/12)+isin(13nπ/12)}
であり、これが実数になる最小の自然数nは n=12
このとき
 z^n=−2^12/3^12

No.89149 - 2024/10/17(Thu) 15:39:57

Re:  埼玉大学過去問 / X
横から失礼します。
>>ヨッシーさんへ
aが負の実数の場合が抜けていませんか?

No.89150 - 2024/10/17(Thu) 17:23:41

Re:  埼玉大学過去問 / ヨッシー
>>Xさん
そうでした。
正なのはnだけでしたね。

以下、a=−√3 の時の解答です。

a=−√3 のとき、
偏角に着目すると
 arg(1+i)=π/4
 arg(a−i)=7π/6
 arg(a−3i)=4π/3
に対して
 arg(z)=π/4×3+7π/6×2−4π/3×2=5π/12
よって、
 z^n =(2/3)^n{cos(5nπ/12)+isin(5nπ/12)}
であり、これが実数になる最小の自然数nは n=12
このとき
 z^n=−2^12/3^12

No.89153 - 2024/10/17(Thu) 22:33:54

Re:  埼玉大学過去問 / Higashino
ヨッシー先生、こんにちは


ご回答ありがとうございます

オイラーの法則 複数数指数関数で考えてみました
ご指導いただければ幸い
以下答案

No.89157 - 2024/10/18(Fri) 15:00:11