数学C|平面上の曲線と複素数平面 ドリル第50回(総合復習)
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n乗根
\(z^3=512\)の解をすべて極形式で表しなさい。
問題2|複素数による垂直条件
点0、z=8+2i、w=−2+8i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3|楕円
楕円\\(\frac{x^2}{36}+\frac{y^2}{16}=1\\)の長軸の長さと焦点を求めなさい。
問題4|媒介変数表示
\(x=2\cos t,\ y=4\sin t\)(0≤t<2π)の媒介変数を消去し、曲線全体を表すか述べなさい。
問題5|極座標
極座標(r,θ)=(6,π/6)の直交座標を求めなさい。
解答・解説
解答1|複素数のn乗根
絶対値はa、偏角は2kπ/(b+2)。異なる解がb+2個あり、円に内接する正多角形の頂点になります。
\[
\boxed{z=8(\cos\frac{2k\pi}{3}+i\sin\frac{2k\pi}{3})\quad(k=0,\ldots,2)}
\]
解答2|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3|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。
\[
\boxed{\text{長軸の長さ}12,\quad(\pm2\sqrt{5},0)}
\]
解答4|媒介変数表示
x/a=cos t、y/b=sin tを平方して足します。1周期を動くので楕円全体を表します。
\[
\boxed{\frac{x^2}{4}+\frac{y^2}{16}=1\quad\text{全体を表す}}
\]
解答5|極座標
x=r cosθ、y=r sinθを使います。
\[
\boxed{(3\sqrt3,3)}
\]
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:____