福田の数学〜東京大学2018年理系第5問〜複素数平面上の点の軌跡 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜東京大学2018年理系第5問〜複素数平面上の点の軌跡

問題文全文(内容文):
複素数平面上の原点を中心とする半径 1 の円を C とする。
点 P(z) は C 上にあり、点 A(I) とは異なるとする。
点 P における円 C の接線に関して、点 A と対称な点を Q(u) とする。
$\omega=\displaystyle \frac{1}{1-u}$とおき$\omega$と共役な複素数を$\overline{ \omega }$で表す。

(1)uと$\displaystyle \frac{\overline{ \omega }}{\omega}$をzについての整数として表し、絶対値の値$\displaystyle \frac{\vert \omega+\overline{ \omega }-1 \vert}{\vert \omega \vert}$を求めよ。
(2)Cのうち実部が$\frac{1}{2}$以下の複素数平面で表される部分をCとする。点P(z)がC’上を動くときの点R($\omega$)の軌跡を求めよ。
  $\omega=x+yi$(x,yは実数)とおく。

2018東大理系過去問
単元: #大学入試過去問(数学)#複素数平面#図形への応用#学校別大学入試過去問解説(数学)#東京大学#数学(高校生)#数C
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
複素数平面上の原点を中心とする半径 1 の円を C とする。
点 P(z) は C 上にあり、点 A(I) とは異なるとする。
点 P における円 C の接線に関して、点 A と対称な点を Q(u) とする。
$\omega=\displaystyle \frac{1}{1-u}$とおき$\omega$と共役な複素数を$\overline{ \omega }$で表す。

(1)uと$\displaystyle \frac{\overline{ \omega }}{\omega}$をzについての整数として表し、絶対値の値$\displaystyle \frac{\vert \omega+\overline{ \omega }-1 \vert}{\vert \omega \vert}$を求めよ。
(2)Cのうち実部が$\frac{1}{2}$以下の複素数平面で表される部分をCとする。点P(z)がC’上を動くときの点R($\omega$)の軌跡を求めよ。
  $\omega=x+yi$(x,yは実数)とおく。

2018東大理系過去問
投稿日:2024.02.15

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このとき、$|z|$の値の範囲と$z$の偏角$\theta$の範囲を求めよ。
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複素数平面上の異なる4点$\rm A(\alpha),B(\beta),C(\gamma),D(\delta)$
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$t$を実数とし、xの3次式f(x) を
$f(x) = x^3 + (1-2t)x^2+(4-2t)x+4$
により定める。以下の問いに答えよ。
(1) 3次式f(x) を実数係数の2次式と1次式の積に因数分解し、$f(x) = 0$ が虚数の
解をもつようなtの範囲を求めよ。

実数tが (1) で求めた範囲にあるとき、方程式 $f(x) = 0$ の異なる2つの虚数解を
α, βとし、実数解をγとする。ただし、$α$の虚部は正、$β$の虚部は負とする。
以下、$α, β, γ$を複素数平面上の点とみなす。
(2) $α, β, γ$をtを用いて表せ。また、実数tが (1) で求めた範囲を動くとき、点$α$
が描く図形を複素数平面上に図示せよ。

(3) 3点$α, β, γ$が一直線上にあるようなtの値を求めよ。

(4)3点$α, β, γ$が正三角形の頂点となるようなtの値を求めよ。

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