【数ⅢC】 複素数平面の基本⑪図形の方程式を条件から考える - 質問解決D.B.(データベース)

【数ⅢC】 複素数平面の基本⑪図形の方程式を条件から考える

問題文全文(内容文):
点zが原点Oを中心とする半径2の円上を動くとき、$w=\dfrac{z-2}{z+1}$はどのような図形を描くか
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単元: #複素数平面#複素数平面#数学(高校生)#数C
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
点zが原点Oを中心とする半径2の円上を動くとき、$w=\dfrac{z-2}{z+1}$はどのような図形を描くか
投稿日:2023.03.04

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問題文全文(内容文):
(1)整数a,bは等式$(a+bi)^3=-16+16i$を満たす。ただし、iは虚数単位とする。
$(\textrm{i})a=\boxed{\ \ ア\ \ }, b=\boxed{\ \ イ\ \ }$である。
$(\textrm{ii})\frac{i}{a+bi}-\frac{1+5i}{4}$を計算すると$\boxed{\ \ ウ\ \ }$である。

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問題文全文(内容文):
aを正の実数とする。複素数$z$が$|z-1|=a$かつ$z\neq \frac{1}{2}$を満たしながら
動くとき、複素数平面上の点$w=\frac{z-3}{1-2z}$が描く図形をKとする。
このとき、次の問いに答えよ。
(1)Kが円となるためのaの条件を求めよ。また、そのとき
Kの中心が表す複素数とKの半径を、それぞれaを用いて表せ。
(2)aが(1)の条件を満たしながら動くとき、虚軸に平行で円Kの直径となる
線分が通過する領域を複素数平面上に図示せよ。

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( 1 ) 8 の 6 乗根のうち、実部が正で虚部が負である複素数をzとする。このとき、$\fbox{ア}$であり、$z+z^5=\fbox{イ}$。複素数平面において、点zを中心とする円Cが実軸と2点a,bで交わり、$|a-b|=\sqrt{30}$を満たしている。このとき、円Cの半径 r は$r=\fbox{ウ}$である。また、円Cの内部にある複素数のうち、実部、虚部ともに 0 以上の整数であるものの個数は$\fbox{エ}$である。

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複素数平面において、円周$|z|=1$上の異なる3点$z_1,z_2,z_3$を考える。
このとき、次の条件pとqは同値であることを示せ。
$p:z_1,z_2,z_3$を頂点とする三角形が正三角形である。
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問題文全文(内容文):
$i$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。

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