福田の数学〜筑波大学2022年理系第6問〜複素数平面上の点の軌跡と最小値 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜筑波大学2022年理系第6問〜複素数平面上の点の軌跡と最小値

問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{6}}\ iは虚数単位とする。次の条件(\textrm{I}),(\textrm{II})のどちらも満たす複素数z全体の集合を\\
Sとする。\\
(\textrm{I})zの虚部は正である。\\
(\textrm{II})複素数平面上の点A(1),B(1-iz),C(z^2)は一直線上にある。\\
このとき、以下の問いに答えよ。\\
(1)1でない複素数\alphaについて、\alphaの虚部が正であることは、\frac{1}{\alpha-1}の虚部が\\
負であるための必要十分条件であることを示せ。\\
(2)集合Sを複素数平面上に図示せよ。\\
(3)w=\frac{1}{z-1}とする。zがSを動くとき、|w+\frac{i}{\sqrt2}|の最小値を求めよ。
\end{eqnarray}

2022筑波大学理系過去問
単元: #数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#複素数平面#図形と方程式#軌跡と領域#複素数平面#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#筑波大学#数C
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{6}}\ iは虚数単位とする。次の条件(\textrm{I}),(\textrm{II})のどちらも満たす複素数z全体の集合を\\
Sとする。\\
(\textrm{I})zの虚部は正である。\\
(\textrm{II})複素数平面上の点A(1),B(1-iz),C(z^2)は一直線上にある。\\
このとき、以下の問いに答えよ。\\
(1)1でない複素数\alphaについて、\alphaの虚部が正であることは、\frac{1}{\alpha-1}の虚部が\\
負であるための必要十分条件であることを示せ。\\
(2)集合Sを複素数平面上に図示せよ。\\
(3)w=\frac{1}{z-1}とする。zがSを動くとき、|w+\frac{i}{\sqrt2}|の最小値を求めよ。
\end{eqnarray}

2022筑波大学理系過去問
投稿日:2022.05.30

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{6}} 点M_1(0,0)を中心に点(1,0)を、時計の針の回転と逆の向きを正として、\thetaだけ\\
回転させた点をP_1とする。次に線分M_1P_1の中点M_2とし、このM_2を中心に点P_1\\
を\thetaだけ回転させた点をP_2とする。同様に自然数nに対して、線分M_nP_nの中点\\
M_{n+1}を中心に点P_nを\thetaだけ回転させた点をP_{n+1}とする。P_nの座標を(x_n,y_n)と\\
する。\\
\\
(1)\theta=\frac{\pi}{4}のとき、x_2=\frac{\sqrt{\boxed{\ \ タ\ \ }}}{\boxed{\ \ チ\ \ }}, y_2=\frac{\boxed{\ \ ツ\ \ }+\sqrt{\boxed{\ \ テ\ \ }}}{\boxed{\ \ ト\ \ }} である。\\
\\
(2)\theta=\frac{\pi}{3}のとき、\lim_{n \to \infty}x_n=\boxed{\ \ ナ\ \ }, \lim_{n \to \infty}y_n=\frac{\sqrt{\boxed{\ \ ニ\ \ }}}{\boxed{\ \ ヌ\ \ }} である。
\end{eqnarray}

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問題文全文(内容文):
$iz^2+2iz+\displaystyle \frac{1}{2}+i=0$を解け

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} iを虚数単位とする。複素数zの絶対値を|z|と表す。\\
w=\cos\frac{2\pi}{5}+i\sin\frac{2\pi}{5} とし、\alpha=w+w^4 とする。\\
\\
(1)\alpha^2=\boxed{\ \ お\ \ }\ である。これより、\alpha=\frac{\boxed{\ \ ソ\ \ }+\sqrt{\boxed{\ \ タ\ \ }}}{\boxed{\ \ チ\ \ }}である。\\
(2)複素数平面上の2点\frac{i}{2},\ -1間の距離は\ \boxed{\ \ か\ \ }\ である。\\
(3)複素数平面上の2点w^2,\ -1間の距離は\ \boxed{\ \ き\ \ }\ である。\\
(4)\frac{w^2+1}{w+1}=r(\cos\theta+i\sin\theta) (ただし、r \gt 0,\ 0 \leqq \theta \lt 2\pi)\\
とおくとき、r=\boxed{\ \ く\ \ }\ であり、\theta=\frac{\boxed{\ \ ツ\ \ }}{\boxed{\ \ テ\ \ }}\pi\ である。\\
(5)複素数平面上で、-1を中心都市w^2を通る円上をzが動くとする。\\
x=\frac{1}{z}とするとき、xは|1+x|=\boxed{\ \ け\ \ }|x| を満たし、\boxed{\ \ こ\ \ }を\\
中心とする半径\boxed{\ \ さ\ \ }の円を描く。\\
\\
\boxed{\ \ お\ \ }~\ \boxed{\ \ さ\ \ }の選択肢\\
(\textrm{a})1  (\textrm{b})2  (\textrm{c})\alpha  (\textrm{d})2\alpha\\
(\textrm{e})\frac{\alpha}{2}+1  (\textrm{f})\frac{\alpha}{2}-1  (\textrm{g})-\frac{\alpha}{2}+1  (\textrm{h})-\frac{\alpha}{2}-1\\
(\textrm{i})\alpha+1  (\textrm{j})\alpha-1  (\textrm{k})-\alpha+1  (\textrm{l})-\alpha-1\\
(\textrm{m})\alpha+\frac{1}{2}  (\textrm{n})\alpha-\frac{1}{2}  (\textrm{o})-\alpha+\frac{1}{2}  (\textrm{p})-\alpha-\frac{1}{2}  
\end{eqnarray}

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問題文全文(内容文):
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1⃣
$α^4+α^3+α^2+α+1=0$
$α^6(α^7+1)(α+1)$の値

2⃣
$\sqrt3 + i +z$の絶対値を最大にする複素数Z
ただし|Z|=1
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