【数C】【複素数平面】複素数と図形4 ※問題文は概要欄 - 質問解決D.B.(データベース)

【数C】【複素数平面】複素数と図形4 ※問題文は概要欄

問題文全文(内容文):
点$z$が、原点$\rm O$を中心とする半径1の円から$-1$を除いた図形上を動くとき、
点$w=\dfrac {(z+i)}{(z+1)}$はどのような図形を描くか。
チャプター:

0:00 オープニング
0:04 zとwの式変形
1:40 求まった式がどんな図形を示しているか確認!
2:30 エンディング

単元: #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$\rm O$を中心とする半径1の円から$-1$を除いた図形上を動くとき、
点$w=\dfrac {(z+i)}{(z+1)}$はどのような図形を描くか。
投稿日:2025.03.09

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mを3以上の自然数、$\theta=\frac{2\pi}{m}$, $C_1$を半径1の円とする。
円$C_1$に内接する(全ての頂点が$C_1$上にある)正m角形を$P_1$とし、
$P_1$に内接する($P_1$の全ての辺と接する)円を$C_2$とする。
同様に、nを自然数とするとき、円$C_n$に内接する正m角形を$P_n$とし、
$P_n$に内接する円を$C_{n+1}$とする。$C_n$の半径を$r_n,C_n$の内側
で$P_n$の外側の部分の面積を$s_n$とし、$f(m)=\sum_{n=1}^{\infty}s_n$とする。以下の問いに答えよ。
(1)$r_n,s_n$の値を$\theta,n$を用いて表せ。
(2)$f(m)$の値を$\theta$を用いて表せ。
(3)極限値$\lim_{m \to \infty}f(m)$を求めよ。
ただし必要があれば$\lim_{x \to 0}\frac{x-\sin x}{x^3}=\frac{1}{6}$を用いてよい。

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