数学C|平面上の曲線と複素数平面 ドリル第13回(定着練習)

注意事項

各問10点(答え4点・途中式または根拠6点)。答えだけでなく理由を書きましょう。解答に示す式と同値の表現も正解です。図形は文中の配置に従って補助図を描いてください。【発展】は行列の学習を深めたい人向けです。

問題

問題1|ド・モアブルの定理

\(z=2(\cos\frac\pi{3}+i\sin\frac\pi{3})\)の3乗を求めなさい。

問題2|複素数平面の軌跡

\(|z-(2+1i)|=1\)が表す図形を説明しなさい。

問題3|複素数による垂直条件

点0、z=2+1i、w=−1+2iについて、OZとOWが垂直であることを複素数の商から示しなさい。

問題4|放物線

放物線\\(y^2=16x\\)の焦点と準線を求めなさい。

問題5|楕円

楕円\\(\frac{x^2}{25}+\frac{y^2}{4}=1\\)の長軸の長さと焦点を求めなさい。


解答・解説

解答1|ド・モアブルの定理

絶対値は(b+2)乗、偏角は(b+2)倍。偏角πとなるため実数−a^(b+2)です。

\[ \boxed{-8} \]

解答2|複素数平面の軌跡

複素数の差の絶対値は2点間の距離です。中心からの距離が一定の点を表します。

\[ \boxed{\text{中心}(2,1)\text{、半径}1\text{の円}} \]

解答3|複素数による垂直条件

w=izなのでw/z=i。商の偏角がπ/2で、0でない2ベクトルのなす角が90°です。

\[ \boxed{\frac wz=i\quad\text{より垂直}} \]

解答4|放物線

標準形y²=4pxでp=a。焦点(p,0)、準線x=−pです。

\[ \boxed{(4,0),\quad x=-4} \]

解答5|楕円

x方向の半径が大きいので長軸はx軸方向。焦点距離は平方の差の平方根です。

\[ \boxed{\text{長軸の長さ}10,\quad(\pm\sqrt{21},0)} \]

復習記録

得点:____ / 50点 解き直す問題:____ 次回までに確認する公式・条件:____

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