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複素数平面の問題です。
困ってます!
①「ス」~「チ」について
なぜ0<a<1、0<b<1の条件から立式することで「両端以外の点で交わる」ことになるのかわかりません。
②「ツ」について
なぜZをかけた数であると、原点からの距離が|z|倍、argz回転となるのでしょうか?
よろしくお願いします。
回答
question math さん、こんばんは。初めての方ですね。よろしく。
初めの質問:そもそも点Bは線分 $A_0A_1$ の内分点ですから0<a<1なのは大丈夫ですか?aが負になったり(1-a)が負になったときは線分 $A_0A_1$ の外分点を表してしまいます。ですから、内分点と言われれば0<a<1であることは決まっています。また内分点ですから線分 $A_0A_1$ の上にありますね。Bが線分 $A_2A_3$ の内分点ですから、同様にして、0<b<1であることは決まっていて、しかも点Bは線分 $A_2A_3$ の上にあります。よって、点Bは線分 $A_0A_1$ と線分 $A_2A_3$ の交点でしょう!しかも不等号には等号がついていませんから、aが0にならないことより $w=0\cdot 1+(1-0)z_1=z1$ にはならず、Bは端点 $z_1$ にはなりません。aが1にならないことから $w=1\cdot 1+(1-1)z_1=1$ にはならないので、Bは端点1にもなりません。同様なことは線分 $A_2A_3$ でも言えて、Bは端点にはなれません。これで大丈夫ですか?
次の質問:「Zをかけた数であると、原点からの距離が|z|倍、argz回転となる」というのは、複素数平面の学習では基本ですので理解しておきましょう。教科書に必ずその説明が書いてあるはずですが、教科書を見ましたか?ざっと書くと、
2つの複素数 $w$ と $z$ の積を考えましょう。
$w=r_1(\cos \alpha+i\sin\alpha),z=r_2(\cos\beta +i\sin\beta)$ と書いたときの積 $wz$ を実際に計算してみてください。絶対値の部分は$r_1r_2$ になりますね。これが「原点からの距離(絶対値です)が|z|(つまり $r_2$ )倍されています。カッコの中は項が4つになりますが、実数の2つと $i$ がついた2つはそれぞれ三角関数の加法定理が使えて、偏角部が $\alpha +\beta$ になりましたね。偏角がβだけ増えますので、argzの回転をしたことになりますね。教科書にはもっと詳しく説明があるはずなので見てください。
これで大丈夫ですか?ここでは会話型を目指しています。これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄になにか返事を書いてください。返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらではわからないのです。コメントよろしく。
そもそも点Bは線分A0A1の内分点ですから0<a<1なのは大丈夫ですか?→理解できています!教えてくださりありがとうございます。 ①について とても丁寧に教えてくださりありがとうございます。すごくわかりやすいです...!等号がついていないから~というところの説明で確かに0<a<1、0<b<1であれば両端以外の点で交わることはわかりました。その条件からx,yの不等式に持っていくために代入しているのだとわかりました。 ②について お恥ずかしいことに知識が抜け落ちておりました。 関係ない質問で恐縮ですが、こちらのプラットフォームは完全無料でしょうか? すべて丁寧に教えてくださりありがとうございます。理解することができました。
有料の質問サイトもあるんですか?もちろんここは無料です! 気に入ったらまたどうぞ質問に来てください。こちらは自分の楽しみで回答してますから。
すごくうれしいです。ありがとうございます!