2つの複素数z,wがw=1/z を満たしている。複素数平面において点zが4点1, i, -1, -iを頂点とする正方形の辺上を一周するとき,点wが描く図形を求め,複素数平面上に図示せよ。
この問題が分かりません。よろしくお願い致します。
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No.75788 - 2021/06/17(Thu) 21:35:04
| ☆ Re: 複素数 / IT | | | 2点1,iを結ぶ線分だけやってみました。
2点1,iを結ぶ線分上の点z=r(cosθ+isinθ)と極形式で表すと、 r(cosθ+sinθ)=1、0≦θ≦π/2 ∴r=1/(cosθ+sinθ) w=1/z なので |w|=cosθ+sinθ=√2sin(θ+π/4) argw=-argz=-θ よってw の極方程式は r=√2sin(-θ+π/4) 、- π/2≦θ≦0
(極方程式でこう変換してはだめのようです)→ r=√2sinθ、-π/4≦θ≦π/4
4つで花びらのような形になります。
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No.75793 - 2021/06/17(Thu) 23:12:08 |
| ☆ Re: 複素数 / 関数電卓 | | | 図です。
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No.75800 - 2021/06/17(Thu) 23:52:42 |
| ☆ Re: 複素数 / みりん | | | 図までつけてくださりありがとうございます。 w=1/z なので |w|=cosθ+sinθ=√2sin(θ+π/4) この部分だけ詳しく教えていただくことは可能でしょうか。 また、他の3つの線分に関してもr(cosθ+sinθ)=1とおき、θの範囲を変えて解けば良いのでしょうか。
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No.75812 - 2021/06/18(Fri) 09:16:49 |
| ☆ Re: 複素数 / IT | | | > w=1/z なので |w|=cosθ+sinθ=√2sin(θ+π/4) > この部分だけ詳しく教えていただくことは可能でしょうか。 この部分の どこが分かりませんか?
> また、他の3つの線分に関してもr(cosθ+sinθ)=1とおき、θの範囲を変えて解けば良いのでしょうか。 この式のままθの範囲を変えると、元の線分を通る直線の一部のままになると思います。
それぞれ線分1,i を原点0を中心にπ/2、π、-π/2 回転して考えて、結果について回転しても良いのでは。
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No.75847 - 2021/06/19(Sat) 05:13:58 |
| ☆ Re: 複素数 / みりん | | | ご返信頂きありがとうございます。 どうして絶対値をつけたら|w|=cosθ+sinθ=√2sin(θ+π/4)になるのか、計算が分かりません。 また他の線分についても考えようと思うのですが1,iについてr(cosθ+sinθ)=1と置いた理由を教えて頂けないでしょうか。基本的なことから理解できておらずお手数おかけし、申し訳ありません。
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No.75852 - 2021/06/19(Sat) 07:09:05 |
| ☆ Re: 複素数 / IT | | | > どうして絶対値をつけたら|w|=cosθ+sinθ=√2sin(θ+π/4)になるのか、計算が分かりません。 > 1,iについてr(cosθ+sinθ)=1と置いた理由を教えて頂けないでしょうか。
最初から、まったく分からないということですね。 図を描いてみてください。(第1象限だけ)
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No.75854 - 2021/06/19(Sat) 07:42:25 |
| ☆ Re: 複素数 / みりん | | | こちらでよろしいでしょうか。
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No.75856 - 2021/06/19(Sat) 08:44:49 |
| ☆ Re: 複素数 / IT | | | 線分1,i 上に点z を適当にとってOと結んで zの絶対値rと偏角θを図示してください。 zからx軸に垂線を下ろしてください。
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No.75857 - 2021/06/19(Sat) 09:15:24 |
| ☆ Re: 複素数 / みりん | | | 描きました。
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No.75861 - 2021/06/19(Sat) 10:24:15 |
| ☆ Re: 複素数 / IT | | | rcosθと i(rsinθ)を書き込むと rcosθ+ rsinθ=1 が分かります。
なお直線の極方程式が、数3の教科書にあると思いますので それを使っても良いです。
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No.75866 - 2021/06/19(Sat) 12:26:43 |
| ☆ Re: 複素数 / みりん | | | なるほど、そういうことだったのですね。 理解できました。 あと、|w|=cosθ+sinθ=√2sin(θ+π/4) についてもご教授いただけますと幸いです。
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No.75869 - 2021/06/19(Sat) 15:53:28 |
| ☆ Re: 複素数 / IT | | | r=1/(cosθ+sinθ)を代入しただけです。 w=1/z なので |w|=1/|z|=1/r=cosθ+sinθ=√2sin(θ+π/4) 最後は三角関数の合成
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No.75874 - 2021/06/19(Sat) 17:36:59 |
| ☆ Re: 複素数 / みりん | | | 理解できました! 第2,3,4象限は自力で解いてみます。 長らくお付き合い頂きありがとうございました。
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No.75881 - 2021/06/19(Sat) 20:15:47 |
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