数学C|平面上の曲線と複素数平面 ドリル第28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|複素数の絶対値と偏角
z=8+8iの絶対値と偏角の主値(−π<arg z≤π)を求めなさい。
問題2|原点中心の回転
z=8+1iを原点の周りに反時計回りに90°回転した点wを求めなさい。
問題3|別の点を中心とする回転
z=8+1iを点α=1の周りに反時計回りに90°回転した点wを求めなさい。
問題4|ド・モアブルの定理
\(z=8(\cos\frac\pi{3}+i\sin\frac\pi{3})\)の3乗を求めなさい。
問題5|複素数平面の軌跡
\(|z-(8+1i)|=1\)が表す図形を説明しなさい。
解答・解説
解答1|複素数の絶対値と偏角
第1象限で実部と虚部が等しいので偏角はπ/4。大きさは平方和の平方根です。
\[
\boxed{|z|=8\sqrt2,\quad\arg z=\frac\pi4}
\]
解答2|原点中心の回転
反時計回り90°はiを掛けます。i(a+bi)=−b+aiです。
\[
\boxed{w=-1+8i}
\]
解答3|別の点を中心とする回転
中心を原点に移すz−αを回転してから、αを戻すのでw=α+i(z−α)です。
\[
\boxed{w=7i}
\]
解答4|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。
\[
\boxed{-512}
\]
解答5|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。
\[
\boxed{\text{中心}(8,1)\text{、半径}1\text{の円}}
\]
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:____