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複素数の計算
解き方が全くわかりません。
回答
こんにちは。
全くわからないって言われてもなぁ(笑)。
(7)とかも同じような問題なのではないのでしょうか?違うのかな?
とにかく、まったくというので、まず方針をお答えしますので、それで自分でやってみてください。
それでだめだったら、自分がやったノートも写真でアップしてください。それを見て、間違いを見つけたり、そのあとの進め方をアドバイスします。
方針:とにかくまずは $(x+yi)^3$ を展開します。$(a+b)^3$ の展開公式は教科書にありますね。そして$i^2=-1$ とか $i^3=-i$ とかを使って簡単にした後、実部($i$がついていない項)と虚部($i$ がついている項)に分けて、$A+Bi=i$の形にします(右辺は問題の右辺の$i$です)。
$A,B$ は $x,y$ の式です。左辺が $i$ に等しいのだから、$A=0,B=1$ ですね。
あとは$A=0,B=1$ を満たす$x,y$ を求めます。
さて、どこまで自力でいけますか?行き詰まったところで、ノートの写真など添付してから聞いてくださいね。
いっぺんに回答してくれてもいいじゃない、と恨まれそうですが、やはりある程度は自分で考えないとできるようになりませんので、こんな風にやりますね。
======================追加05/29 08:30===========================
コメントに答えますね。
A、Bが違うみたいです。3乗公式に当てはめるところから、ていねいに書いてみますね。
公式は $(a+b)^3=a^3+3a^2b+3ab^3+b^3$ です。
いまは$a=x,b=yi$ になります。
$(x+yi)^3=x^3+3x^2\cdot yi+3x(yi)^2+(yi)^3$
$=x^3+3x^2yi+3xy^2i^2+y^3i^3$
ここで、$i^2=-1,i^3=i^2 i=-i$ なので
$=x^3+3x^2yi-3xy^2-y^3i$
$=(x^3-3xy^2)+(3x^2y-y^3)i$
これが$i$ に等しいのだから
$x^3-3xy^2=0…①,3x^2y-y^3=1…②$ です。
たいていの場合、=0という式①が扱いやすいです。
$x^3-3xy^2=0$を因数分解して $x(x^2-3y^2)=0$
よって $x=0$ または $x^2-3y^2=0$
(i) $x=0$ のとき、②より$y^3=-1$ よって$y=-1$
(ii) $x^2-3y^2=0$ のとき、$x^2=3y^2$ …③だから
②に代入して $9y^3-y^3=1$ つまり $8y^3=1$
$y^3=\dfrac{1}{8}$ よって $y=\dfrac{1}{2}$
これを③に代入して計算すると $x=\pm \dfrac{\sqrt{3}}{2}$
以上より、$(x,y)=(0,-1),(\pm\dfrac{\sqrt{3}}{2} ,\dfrac{1}{2})$
あはは、全部書いちゃいましたね。
これを読んでから、見ないでもう一度やってみてくださいね。
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これで大丈夫ですか?わかったとか、まだこのへんがわからないとか、コメント欄に返事を書いてください。
★写真の問題の横に書いてある約分みたいなのは変ですよ!その問題も解説が必要なら、問題を教えてくださいね。
展開していって、A+Bi=iの形にすると、x^3-3xy^2-y^3+3x^2yi=iになり、Aの式がx^3-3xy^2-y^3=0。 Bの式が 3x^2y=1。になったのですがここで行き詰まりました。
上の回答に追加で書きました。読んでください。
返事遅くなりすみません。 とてもわかり易いです。本当に助かりました。ありがとうございます。