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複素数平面

    たける (id: 2970) (2024年9月15日11:47)
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    (1)について、なぜ自分のやり方では答えが合わないのか教えて頂きたいです。

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    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年9月15日12:44)
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    たけるさん、こんにちは。 さきほどの回答は間違っていました。なんだかwとzを混同していました。お詫びしますね。 さて、あなたの答案で、$v=0$ が得られたところで、$w=u$ となります。 ここで(サインコサインを使わない方向で解くと)$z=p+qi$ とすると $p^2+q^2=1$ なので$-1\leqq p \leqq 1$ ですね。 $w=u=\dfrac{1}{2}(z+\overline{z})=p$ となり、$-1\leqq p \leqq 1$ より$-1\leqq u \leqq 1$ となります。 そもそも早めに $w=\dfrac{1}{2}(z+\overline{z})$ と表現しておけば $=zの実部$ となってuの制限が見えます。 これで大丈夫ですか?いつものようにコメント欄に何か返事を書いてください。よろしく。
    (追記: 2024年9月16日13:27)
    13:05のコメントに対して。 意図をつかめず申し訳ない。 実はあなたの「zの実部が−1から1であることを考慮しなければいけないと思うのですが、はじめに|z|=1とした時点でzの実部が−1から1であることを含んでいるので、わざわざもう一度考慮し直す必要はないように感じました」という意味がよくわからないのです。wの実部uとzとの関係はまだ一度も出てきていません。そこを考慮しなければ、ということです。zの実部がー1から1までであることはわかっていますが、「uは任意」と言っていいかどうかというのはまだ調べていません。uはzに縛られているからです。uとzの関係を知るためには、uはzの実部そのものだということを示したいのです。uの実部はー1から1までの値だからuも同じ範囲しか値を取れませんよ。と言いたいのですよ。 「なぜ自分のやり方では答えが合わないのか教えて頂きたい」という質問だったので、「uは実はzの実部pそのものだ」という考慮が抜けていると言いたかっただけですよ。 模範的な解答は、写真のようにサインコサインを用いて、特に1/zは考察しなくても出る、というやり方か、私が回答の最後に書いた「1/zはzの共役複素数だ」ということからwの実部uはzの実部だ、と流していくやり方だと思います。
    (追記: 2024年9月16日13:29)
    「|z|=1⇆(zの共役)=1/z」はもちろん正しいですよ。
    たける (id: 2970) (2024年9月15日16:23)
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    「|z| ²=1よりu ²+v ²=1」 というのがわかりません...

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年9月15日18:40)
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    ほんとにごめんなさい。問題の文字を取り違えてました。ちょっと待ってくださいね。

    たける (id: 2970) (2024年9月16日11:17)
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    始めに|z|=1とした時点でzは円周上の点であることが分かるから、 もう一度z=p+qiと置き、p ²+q ²=1 として円周上にあることを示す式を作らなければ解けない理由がわかりません。 |z|=1→z=1/(zの共役)であっても z=1/(zの共役)→|z|=1ではないということなのでしょうか。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年9月16日11:38)
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    あ、いや、そういうことではありません。あなたの答案に挟み込むとしたら、しかもあなたの答案が図形に頼らないやりかたなので、サインコサインを使わないで書くとしたら、p,qを持ち出したほうが手っ取り早いだろうと思って書いただけです。要するにwはzの実部なんだと言うことが言えてしまえば、あれこれp,qなど持ち出さなくてできますし、そのほうがきれいですね。 あなたのコメントの最後のことは、→は正しいですよ。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年9月16日11:42)
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    ベストなのはz=1/(zの共役)ではなく1/z=(zの共役)ととらえることです。

    たける (id: 2970) (2024年9月16日13:05)
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    ごめんなさい質問の意図が伝えられてなかってみたいです。 pやqを使うにしろ、三角比を使うしろ、 zの実部が−1から1であることを考慮しなければいけないと思うのですが、 はじめに|z|=1とした時点でzの実部が−1から1であることを含んでいるので、わざわざもう一度考慮し直す必要はないように感じました。 なぜ考慮しなければいけないのでしょうか。 そして最後のことについては |z|=1⇆(zの共役)=1/z は正しくないということでしょうか。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年9月16日13:29)
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    上の回答に追記しました。読んでください。

    たける (id: 2970) (2024年9月16日13:54)
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    やっと理解できました。 長々と質問しましたのにお付き合いしてくださりありがとうございました。 とても助かりました。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年9月16日14:34)
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    それならよかったです。またどうぞ。

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