【理数個別の過去問解説】2021年度東京大学 数学 理科第2問(2)解説 - 質問解決D.B.(データベース)

【理数個別の過去問解説】2021年度東京大学 数学 理科第2問(2)解説

問題文全文(内容文):
複素数$a,b,c$に対して整式$f(z)=az^2+bz+c$を考える。iを虚数単位とする。$f(0),f(1),f(i)$がいずれも1以上2以下の実数であるとき、$f(2)$のとりうる範囲を複素数平面上に図示せよ。
チャプター:

0:00 オープニング
0:05 f(2)を実部と虚部がわかる形で表す
2:11 ベクトル表記で表す
3:16 一部に注目して図示
6:31 残りの文字についても併せて図示
8:27 エンディング

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: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
複素数$a,b,c$に対して整式$f(z)=az^2+bz+c$を考える。iを虚数単位とする。$f(0),f(1),f(i)$がいずれも1以上2以下の実数であるとき、$f(2)$のとりうる範囲を複素数平面上に図示せよ。
投稿日:2021.04.25

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\Large\boxed{1}$ 以下の問いに答えよ。
(1)|z| ≦ |z-($\sqrt 3 + i$)|, |z-$\bar{z}$| ≦ 1および|z-$2i$| ≦ 2を同時にみたす複素数zに対応する点の領域を複素数平面上に図示せよ。
(2)(1)で得られた領域内の点に対応する複素数のうち、実部が最大となるものを$\alpha$、実部と虚部の和が最大となるものを$\beta$とするとき、$\alpha$と$\beta$を求めよ。
(3)次の式で定義される$w_n$の実部を$R_n$とするとき、無限級数$\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}R_n$の和を求めよ。
$w_n=\displaystyle\frac{\{1+(2-\sqrt 3)i\}(\sqrt 3+i)^{3(n-1)}}{2^{4(n-1)}}$ $(n=1,2,3,\dots)$

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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
${\Large\boxed{1}}$ $w$を$0$でない複素数、$x,y$を$w+\displaystyle \frac{1}{w}=x+yi$を満たす実数とする。
(1)実数$R$は$R \gt 1$を満たす定数とする。$w$が絶対値$R$の複素数
全体を動くとき、$xy$平面上の点$(x,\ y)$の軌跡を求めよ。

(2)実数$\alpha$は$0 \lt \alpha \lt \displaystyle \frac{\pi}{2}$を満たす定数とする。$w$が偏角$\alpha$の複素数
全体を動くとき、$xy$平面上の点$(x,\ y)$の軌跡を求めよ。

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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。

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問題文全文(内容文):
次の方程式を満たす点Z全体が表す図形を答えよ。

(1)$\vert \bar{z} - i \vert = 1$
(2)$\vert z - 3 + i\vert = \vert z + 1\vert $
(3)$\vert z - i\vert =2\vert z - 1\vert$
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
a,bを実数とし、$f(z)=z^2+az+b$ とする。a,bが
$|a| \leqq 1,  |b| \leqq 1$
を満たしながら動くとき、$f(z)=0$を満たす複素数zが取りうる値の範囲を
複素平面上に図示せよ。

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