2015-2017年度 2次数学セレクション(複素数)解答解説

Similar documents
2017年度 金沢大・理系数学

2018年度 筑波大・理系数学

2016年度 筑波大・理系数学

2011年度 筑波大・理系数学

2018年度 東京大・理系数学

2017年度 長崎大・医系数学

2017年度 千葉大・理系数学

2014年度 筑波大・理系数学

2016年度 京都大・文系数学

2018年度 神戸大・理系数学

重要例題113

< BD96CA E B816989A B A>

2019年度 千葉大・理系数学

2011年度 東京工大・数学

2011年度 大阪大・理系数学

2011年度 東京大・文系数学

公式集 数学 Ⅱ B 頭に入っていますか? 8 和積の公式 A + B A B si A + si B si os A + B A B si A si B os si A + B A B os A + os B os os A + B A B os A os B si si 9 三角関数の合成 si

2015年度 京都大・理系数学

2014年度 名古屋大・理系数学

2015年度 岡山大・理系数学

2018年度 2次数学セレクション(微分と積分)

1999年度 センター試験・数学ⅡB

2013年度 九州大・理系数学

【Z会】数学-複素数平面1:ポイント整理の学習

20~22.prt

2016年度 九州大・理系数学

p tn tn したがって, 点 の 座標は p p tn tn tn また, 直線 l と直線 p の交点 の 座標は p p tn p tn よって, 点 の座標 (, ) は p p, tn tn と表され p 4p p 4p 4p tn tn tn より, 点 は放物線 4 p 上を動くこと

2015年度 金沢大・理系数学

2015年度 信州大・医系数学

2014年度 センター試験・数学ⅡB

複素数平面への誘い

2015年度 2次数学セレクション(整数と数列)

2018年度 岡山大・理系数学

代数 幾何 < ベクトル > 1 ベクトルの演算 和 差 実数倍については 文字の計算と同様 2 ベクトルの成分表示 平面ベクトル : a x e y e x, ) ( 1 y1 空間ベクトル : a x e y e z e x, y, ) ( 1 1 z1

2017年度 信州大・医系数学

教育課程 ( 数学 Ⅲ 数学 C) < ベクトル >( 数 B 数 C) 1 ベクトルの演算 和 差 実数倍については 文字の計算と同様 2 ベクトルの成分表示 平面ベクトル : a x e y e x, ) ( 1 y1 空間ベクトル : a x e y e z e x, y, )

< D8C6082CC90AB8EBF816989A B A>

2017年度 神戸大・理系数学

2010年度 筑波大・理系数学

2016年度 広島大・文系数学

数学 ⅡB < 公理 > 公理を論拠に定義を用いて定理を証明する 1 大小関係の公理 順序 (a > b, a = b, a > b 1 つ成立 a > b, b > c a > c 成立 ) 順序と演算 (a > b a + c > b + c (a > b, c > 0 ac > bc) 2 図

2014年度 東京大・文系数学

2014年度 千葉大・医系数学

Math-Aquarium 例題 図形と計量 図形と計量 1 直角三角形と三角比 P 木の先端を P, 根元を Q とする A 地点の目の位置 A' から 木の先端への仰角が 30,A から 7m 離れた AQB=90 と なる B 地点の目の位置 B' から木の先端への仰角が 45 であ るとき,

2015-2018年度 2次数学セレクション(整数と数列)解答解説

Math-quarium 練習問題 + 図形の性質 線分 は の二等分線であるから :=:=:=: よって = = = 線分 は の外角の二等分線であるから :=:=:=: よって :=: したがって == 以上から =+=+= 右の図において, 点 は の外心である α,βを求めよ α β 70

2013年度 信州大・医系数学

2018試行 共通テスト 数学ⅠA 解答例

PoincareDisk-3.doc

2014年度 九州大・理系数学

相加平均 相乗平均 調和平均が表す比 台形 の上底 下底 の長さをそれぞれ, とするとき 各平均により 台形の高さ はどのように比に分けられるだろうか 相乗平均は 相似な つの台形になるから台形の高さ を : の 比に分ける また 相加平均は は : の比に分けます 調和平均は 対角線 と の交点を

<8D828D5A838A817C A77425F91E6318FCD2E6D6364>

2017年度 京都大・文系数学

05 年度センター試験数学 ⅡB () において,cos q 0 であるから,P ( cos q, sin q) より, 直線 OP を表す方程式は y sin q sin q x cos q cos q x すなわち, (sin q) x - (cos q) y 0 ( ) ク 点 O,P,Q が

" 01 JJM 予選 4 番 # 四角形 の辺 上に点 があり, 直線 と は平行である.=,=, =5,=,= のとき, を求めよ. ただし,XY で線分 XY の長さを表すものとする. 辺 と辺 の延長線の交点を, 辺 と辺 の延長線の交点を G とする. 5 四角形 は直線 に関して線対称な

2014年度 九州大・文系数学

学習指導要領

< 図形と方程式 > 点間の距離 A x, y, B x, y のとき x y x y : に分ける点 æ ç è A x, y, B x, y のとき 線分 AB を : に分ける点は x x y y, ö ø 注 < のとき外分点 三角形の重心 点 A x, y, B x, y, C x, を頂

頻出問題の解法 4. 絶対値を含む関数 4.1 絶対値を含む関数 絶対値を含む関数の扱い方関数 X = { X ( X 0 のとき ) X ( X <0 のとき ) であるから, 絶対値の 中身 の符号の変わり目で変数の範囲を場合分けし, 絶対値記号をはずす 例 y= x 2 2 x = x ( x

<4D F736F F D F2095A F795AA B B A815B837D839382CC95FB92F68EAE2E646F63>

平成 30 年度入学試験問題 数学 注意事項試験開始後, 問題冊子及び解答用紙のページを確かめ, 落丁, 乱丁あるいは印刷が不鮮明なものがあれば新しいものと交換するので挙手すること 1. 試験開始の合図があるまで問題冊子を聞かないこと 試験開始後は, すべての解答用紙に受験番号 氏名を記入すること

STEP 数学 Ⅰ を解いてみた から直線 に下ろした垂線の足を H とすると, H in( 80 ) in より, S H in H 同様にして, S in, S in も成り立つ よって, S in 三角形の面積 ヘロンの公式 in in 辺の長

2015-2018年度 2次数学セレクション(整数と数列)解答解説

平成 年 月 7 日 ( 土 第 75 回数学教育実践研究会アスティ 45 ビル F セミナールーム A 札幌医科大学 年 P ab, を正の定数とする 平面上において ( a, を中心とする円 Q 4 C と (, b を中心とする円 C が 原点 O で外接している また P を円 C 上の点と

FdData中間期末数学2年

学習指導要領

Microsoft Word - スーパーナビ 第6回 数学.docx

4STEP 数学 B( 新課程 ) を解いてみた 平面上のベクトル 6 ベクトルと図形 59 A 2 B 2 = AB 2 - AA æ 1 2 ö = AB1 + AC1 - ç AA1 + AB1 3 3 è 3 3 ø 1

数学 Ⅲ 微分法の応用 大学入試問題 ( 教科書程度 ) 1 問 1 (1) 次の各問に答えよ (ⅰ) 極限 を求めよ 年会津大学 ( 前期 ) (ⅱ) 極限値 を求めよ 年愛媛大学 ( 前期 ) (ⅲ) 無限等比級数 が収束するような実数 の範囲と そのときの和を求めよ 年広島市立大学 ( 前期

. 角の二等分線と調和平均 平面上に点 を端点とする線分 と を重ならないようにとる, とし とする の二等分線が線分 と交わる点を とし 点 から に垂直に引いた直線が線分 と交わる点 とする 線分 の長さを求めてみよう 点 から に垂直な直線と および との交点をそれぞれ, Dとする つの直角三

2014年度 信州大・医系数学

DVIOUT-SS_Ma

学習指導要領

ポンスレの定理

<4D F736F F D F90948A F835A E815B8E8E8CB189F090E05F8E6C8D5A>

解答速報数学 2017 年度大阪医科大学 ( 前期 ) 一般入学試験 1 (1) 0, 8 1 e9 進学塾 0t= $ e e 0t= 11 2e -1 1 = 2 e 0t= -11 dy dx = -2 - t te 3t 2-1 = = ビッグバン dy (2) x

DVIOUT-複素数平面演

丛觙形ㆮ隢穓ㆮ亄ç�›å‹ƒç·ı

Microsoft Word - 201hyouka-tangen-1.doc

学習指導要領

Microsoft PowerPoint - 9.pptx

【FdData中間期末過去問題】中学数学1年(比例と反比例の応用/点の移動/速さ)

1 対 1 対応の演習例題を解いてみた 微分法とその応用 例題 1 極限 微分係数の定義 (2) 関数 f ( x) は任意の実数 x について微分可能なのは明らか f ( 1, f ( 1) ) と ( 1 + h, f ( 1 + h)

問 題

Microsoft Word - 町田・全 H30学力スタ 別紙1 1年 数学Ⅰ.doc

DVIOUT

スライド タイトルなし

木村の物理小ネタ ケプラーの第 2 法則と角運動量保存則 A. 面積速度面積速度とは平面内に定点 O と動点 P があるとき, 定点 O と動点 P を結ぶ線分 OP( 動径 OP という) が単位時間に描く面積を 動点 P の定点 O に

Chap2

Microsoft PowerPoint - 9.pptx

学習指導要領

学習指導要領

学習指導要領 ( イ ) 集合集合と命題に関する基本的な概念を理解し それを事象の考察に活用すること 向丘高校学力スタンダード 三つの集合について 共通部分 和集合を求めることができる また 二つの集合について ド モルガンの法則 を理解する ( 例 ) U ={ n n は 1 桁の自然数 } を

解答例 ( 河合塾グループ株式会社 KEI アドバンスが作成しました ) 特別奨学生試験 ( 平成 29 年 12 月 17 日実施 ) 数 学 数学 2= 工 経営情報 国際関係 人文 応用生物 生命健康科 現代教育学部 1 整理して (60 分 100 点 ) (2 3+ 2)(

<4D F736F F D F90948A F835A E815B8E8E8CB189F090E05F81798D5A97B98CE38F4390B A2E646F63>

平成 25 年度京都数学オリンピック道場 ( 第 1 回 ) H 正三角形 ABC の外接円の,A を含まない弧 BC 上に点 P をとる. このとき, AP = BP + CP となることを示せ. 解説円周角の定理より, 4APC = 4ABC = 60, であるから, 図のよ

【】 1次関数の意味

学習指導要領

Chap2.key

Microsoft PowerPoint - 複素数.pptx

Transcription:

05 次数学セレクション解答解説 [ 筑波大 ] ( + より, 0 となり, + から, ( (,, よって, の描く図形 C は, 点 を中心とし半径が の円である すなわち, 原 点を通る円となる ( は虚数, は正の実数より, である さて, w ( ( とおくと, ( ( ( w ( ( ( ここで, w は純虚数より, は純虚数となる すると, の描く図形 L は, 点 を通り, 点 と点 を結ぶ線分に垂直な直線 ( ¹ であり, C と L は つ の共有点をもつ この 点を P, Q とすると, P, Q は円 C の直径の両端となるので, PQ ( ( としたとき, P Q から, PQ が正三角形になる条件は, PQ より,, ( (, P ( + 0 Q すると, > 0 より, + + ( + + 8 + + + 0 + 現行課程で復活した複素数と図形の問題です 複素数平面上で, 円と直線の表現方法が問われています 電送数学舎 05

06 次数学セレクション解答解説 [ 千葉大 ] ( cos isi + に対して, cos + isi となり, ( ( 5 6 + + + + + + + とするとき, 6 ( + + 6 5 + + 6 5 + + + + + + 6 5 ( + + ( + + 6 8 5 0 9 + + + + + + + + 6 5 + + + + + + よって,, は 次方程式 + + 0の解より, i そして, の虚部は の虚部より大きいので, の解は, そして, 5 6,,,,,, より, + i である 5 6 ( ( ( ( ( ( ( 6 5 ( ( + + + + + + より, 6 5 + + + + + + 5 6 ( ( ( ( ( ( (* (* に を代入すると, 5 6 (( ( ( ( ( 5 6 の 乗根に関する超有名問題です 解答例に示した図がすべてと言っても構わない内容です 電送数学舎 06

06 次数学セレクション解答解説 [ 東北大 ] 6 5 ( + i ( i ( Ci+ Ci + C 5i + i ( P( i i ここで, 6 i 5i + i i 6 5 + i 6 5 0 5 6 P ( + + + + + + + から, 0 6 0,, 5, 5, ( ド モアブルの定理を用いると, P cos ( cos cos {( + i ( i } si i si si { (cos + i si (cos i si } si i { (cos + i si (cos i si } si i si i si (* si i si 6 ( P ( + + 5 +, Q( + + 5+ より, > 0 で, Q( P( さて, のとき cos 0 si >, cos 0 si >, cos 0 si > から, (* を用いて, Q( cos Q( ( cos si P P ( cos si si 0 si si si si cos Q( Q( si P ( cos P ( cos cos Q( Q( si si si P ( cos P ( cos si si si si 0 si si si si 0 si si さらに,,, なので,,, は互いに t t t 異なる よって,,, は 次方程式 Q( 0の異なる つの解となり, + + 5 一見, 複素数の難問という構成ですが, 細かな誘導のため, それに従えば最後の結論まで導けるようになっています ただ, いろいろな定理が絡んでいますが 電送数学舎 06

06 次数学セレクション解答解説 [ 東京大 ] 点 A (, B(, C( に対し, ABC は鋭角三角形よ り, まず ¹ かつ ¹ かつ ¹ より, ¹ 0, ¹ さて, CAB < から, < g < となり, < g( + <, < g{ ( } < C( すると, は点 を通り実軸に垂直な直線の右側にある 次に, ABC < から, < g < となり, < g( < すると, は虚軸の右側にあるので, は虚軸の左側にある さらに, BCA < から, < g < となり, < g <, < g 0 < + すると, は原点と点 を直径とする円の外部にある 以上より, の存在範囲は右図の網点部となる ただし, 境界線は含まない B( A( 複素数平面についての問題です 鋭角三角形という条件を, 偏角の言葉に翻訳して処理をしました なお, 余弦定理を利用する方法も考えられます 電送数学舎 06

06 次数学セレクション解答解説 5 [ 広島大 ] ( + i ( cos + isi なので, 点 は点 を 原点回りに 回転し, 原点との距離 倍した点である すると, 与えられた条件から, + + ( + (* + ( + i + + i + i + i + i + i + ( + i + + i i + i + + i 5+ 5i ( (* より, + ( + i となり, で, k +å k k +å å k k k 0 のときも成立するので, である ( のとき ( 0 より, lim 0 となり, w lim + i i ( ( より, ( i ( ( + i cos + isi + { ( ( } ここで, の実部が w の実部 より大きくなることより, ( cos + ( si >, si cos > 0 すると, si ( > 0となるので, k を 0 以上の整数として, k < ( < (k+, 8k+ < < 8k+ 5 よって, 8k+, 8k +, 8k + である 複素数平面上の点の移動を題材にした頻出問題です 現行課程で復活し, 日も浅いためなのか, 問題文の説明が度を超えた丁寧さです 5 電送数学舎 06

06 次数学セレクション解答解説 6 [ 筑波大 ] ( + に対して, 左辺は点 と点 との距離, 右辺は点 と点 との距離を表す これより, を満たす点 の全体は, 点 と点 を結ぶ線分の垂直二等分線, すなわち虚軸となる ( w + ( ¹ 0 より, w + となり, ( w ここで, w とするとは成立しないので, w ¹ で w をに代入すると, + となり, w w w w w w から, w w w w, w w すると, 点 が原点を除いた虚軸上を動くとき, 点 w は点 と点 0 を結ぶ線分の垂直二等分線, すなわち点 を通り実軸に垂直な直線上を動く ただしw ¹ から点 は除く 図示すると, 右図のようになる ( > 0 でw + より, w( + となり, ( w w+ ここで, w とするとは成立しないので, w ¹ で w + 5 w 5をに代入すると, w + w + + となり, w w ( w+ ( + w, ( w+ ( + w w w 両辺を 乗して, ( w+ ( + w より, {( w+ }{( w+ } ( + ww ww( w( w, ww w w 6 6より, ( ( w ( w + となり, ( + w, w + よって, 点 が虚軸上を動くとき, 点 w は中心 で半径 + の円を描く た だし, w ¹ から点 は除く 複素数平面上の変換を問う問題です ( において, まずを変形して, + 0 という関係を導き, この式をもとに (, ( を解くという方法もあります 6 電送数学舎 06

0 次数学セレクション解答解説 [ 熊本大 ] ( i, i, s+ ti ( s> 0, t> 0 に対し, 複素数平面上に A (, B(, C( をとる ここで, ACD が正三角形で, 点 D が直線 AC に関して B と反対側にあることより, D( は C( を A ( のまわ りに だけ回転した点となり, ( cos isi + ( B( i+ ( + i { s+ ( t+ i } i+ { s t + ( s+ t+ i } ( s t + ( s+ t i (* ( 与えられた条件 ( + ( ( ( 0より, ( + 0, i ここで, AC は AB を正の向きに回転したものなので, + i となり, + (+ i ( i+ (+ i( i + + ( + i すると, s +, t + となるので, (* から, (+ + 6 + ( + + i + + i ( まず, 平面を対応させて, A (0,, B(,, C(+, +, D( +, とおくと, AC (+, +, BD ( +, + すると, AC と BD のなす角が となり, AC (+ + ( + 5 BD ( + + ( + 5 AC BD (+ ( + + ( + (+ 5 よって, cos 5 である 5 5 D( A( t s C( 複素数平面に関する標準的な問題です ( は慣れ親しんでいる 平面を対応させ, ベクトルの内積を利用しています

0 次数学セレクション解答解説 8 [ 東北大 ] ( + + + 0 (* に対して, 共役複素数をとると, + + + 0 (** (* と (** の両辺の差をとると, ( ( + 0 ( は実数なので となり, より, ( ( 0, ( ( すると, から ( ( となり, ( は実数である そこで, k を実数として, ( k とおく (i 0 のとき (* から, + + + 0 となるので, ( + ( + + 0, + ここで, は負の実数なので > 0 となり, + すると, 複素数平面上で, 点 は点 を中心とする半径 の円周上の点 となり, 無数に存在する これより, がちょうど 個あることに反する (ii ¹ 0 のとき から, k k ( となり, (* に代入すると, k + k ( + k ( + 0 k + k( + k( + 0 ここで, ¹ 0 から なので, > 0 より, k k + 0 となり, > 0, k k そして, この値を k k, k ( k < k とおくと,, となる (i(ii より, がちょうど 個あるための必要十分条件は ¹ 0 である 複素数に関する標準的な問題です ( で導いた式が ( へのスムーズな誘導になっています 8

0 次数学セレクション解答解説 9 [ 京都大 ] ( w+ + i に対し, w w ( > のとき, を任意の実数として, w (cos + isi より, + i ( cos + isi + { cos( + isi( } となり, + i ( + cos + i( si cos si ( +, ( より cos, より si + なので, ( + ( 5 + よって, 点 (, の軌跡は, 5で表される楕円である ( 0 ( gw < < のとき, を正の実数として, w (cos + isi 6 ( と同様にすると, 6より, + i ( + cos + i( si となり, ( + cos, ( si 8 より + cos, 8より si となり, cos + si 9, cos si 0 すると, 90 より, +, cos si cos si ( ( cos si ここで, > 0 から, +, また は任意の値をとる すると, cos > 0, si > 0 で, から cos, 8から は任意の値をとる 以上より, 点 (, の軌跡は, で表される双曲線である ただし, cos の部分である 複素数と軌跡に関する標準的な問題です なお, ( では に限界があり, 軌跡は双曲線の右の枝になります 9

0 次数学セレクション解答解説 0 [ 東京大 ] ( 条件より, ¹ 0 のときw から, ( w ¹ 0 w さて, 点 が点 ( ¹ 0 と原点 を結ぶ線分の垂直二等分線 L 上を動くとき, をに代入すると, w w, w となり, w w w, w, w よって, 点 w の軌跡は, 中心 で半径 の円である ただし, w ¹ 0 より, 原 ( 点は除く の解は, ( ( + + 0より, すると, 条件より, + i,, i である i となる ここで, 点 と点 を結ぶ直線は, ( で として表 すことができるので, 点 が点 と点 を結ぶ線分上を動く とき, +, より, w + ( w ¹ 0 5 より, w となり, w から, w 6 56より, 点 w の軌跡は, 点 を中心とする半径 の円周上で, 原点を中心とする半径 の円の外部または周上の部分となる 図示すると, 右図の太線の弧である ただし, 両端点, は含む w 複素数平面上の変換を題材とした基本的な問題です 直線や円の絶対値による表現方法が問われています 0

0 次数学セレクション解答解説 [ 北海道大 ] ( 原点, 点 A (, 点 B( を頂点とする AB について, ¹ 0, ¹ 0, ¹ このとき, 点 P( は AB の外心なので, 辺 A および辺 B の垂直二等分線の交点となり,, ここで, 同様に, をに代入すると, となり, から ¹ 0 より,, をに代入すると, となり, から ¹ 0 より,, 5 5より, 点 A (, 点 B( は, ともに原点と点 を結ぶ線分の垂直二等分線上にある ただし, から ¹ である 以上より, の満たすべき条件は であり, 点 A ( の描く図形は右図の直線である ( ( より, + i, + bi ( ¹ b とおくことができ, ( + i ( + bi ( b + ( + b i ここで, + i とおくと, b, ( + b となり, + b 6, b 6より,, b ( ¹ b は, t についての 次方程式 ( t t+ 0の異なる実数解となり, その条件は, ( >, > ( D 0 よって, 点 P( の存在範囲を図示すると, 右図の網点部 となる ただし, 境界は領域に含まない P( B( A( 複素数と図形に領域が絡んだ問題です ( は共役複素数を用いた形で, + を結論としてもよいでしょう なお,, A, B が一直線上にないということについては, ( の結果から満たしていることがわかります

0 次数学セレクション解答解説 [ 東京工大 ] ( f ( + c+ (c は実数 に対して, f ( 0 の解がす べて T 上にある条件は, つの解がともに虚数で, しかも絶対値が ということである そこで, 解を, とおくと, 解と係数の関係から ( となり, は満たされている よって, 求める条件は, 解が虚数すなわち D c < 0から < c < である ( F( + + b + + (, b は実数 に対して, F( 0 の解がすべて T 上にあるとき, つの解はすべて虚数で, しかも絶対値が である これより, 解を,,, とおき, F( の の係数が であることに注意すると, ここで, F( ( ( ( ( { ( + + }{ ( + + }, で, また +, + はともに実数なの で, それぞれ c, c とおくと, F( ( + c+ ( + c+ と表せる ( F( 0 の解がすべて T 上にあるための必要十分条件は, (( から, すると, F( ( + c + ( + c + ( < c <, < c < F( + ( c + c + ( c c + + ( c + c + となり, c + c, cc + b より, c, cは 次方程式 t t+ ( b 0 の つの解となる ここで, の左辺を ( t g とおき変形すると, ( g( t 0の解がともに < t < から, 求める条件は, g( t + bとなり, + b 0, < < 5, g ( + + b> 0 6 g ( + b> 0 b 6 ~をまとめると, b +, < < b>, b> 点 (, b の範囲を図示すると, 右図の網点部となる ただし, 実線の境界線のみ領域に含む 複素数と方程式の標準的な問題です 丁寧な誘導のため, 結論に至る流れはスムーズです T