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複素数平面 と 解と係数の関係

    勉強 太郎 (id: 2273) (2023年7月29日22:32)
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    数学IIIの複素数平面の問題です。 写真のところまでは行けたのですが、γとαの実部の位置関係がわかりません。位置関係がわかるとαをγで表せると思うのですが、、どのようしたら求められるのでしょうか? よろしくお願いします。
    数学IIIの複素数平面の問題です。

    写真のところまでは行けたのですが、γとαの実部の位置関係がわかりません。位置関係がわかるとαをγで表せると思うのですが、、どのようしたら求められるのでしょうか?

    よろしくお願いします。

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    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年7月29日23:33)
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    太郎さん、こんにちは。 あなたの考えからなんとか解きました。 そのような図になることは分かりました。 あなたは2つの図を書いていますが、これはどちらになるかわからないし、この段階では決まらないようです。決めようとしないで、両方の場合をひっくるめて考えましょうか。図の中の30°60°の直角三角形に着目すれば、 実軸上の短い辺の長さは $|(2-\dfrac{\gamma}{2})-\gamma|=|2-\dfrac{3}{2}\gamma|$ ですから、 うえの方の複素数の虚部は $\sqrt{3}|2-\dfrac{3}{2}\gamma|$ 上下どちらをαにしても問題はないので、 $\alpha=(2-\dfrac{\gamma}{2})+\sqrt{3}(2-\dfrac{3}{2}\gamma)i$ これをもとに $\alpha\beta\gamma=8$ に代入して整理すると $7\gamma^3-20\gamma^2+16\gamma-8=0$ がえられ、この実数解は $\gamma=2$ となります! この値を使えば残るα、β、kも定まり、 $\alpha=1-\sqrt{3}i,\beta=1+\sqrt{3}i,k=8$ が求まります。 以上、あなたの途中までをお借りして解けました。 ただ、いまだに疑問なのは、変な条件式から$\dfrac{\beta-\gamma}{\alpha-\gamma}=\omega$ をどうやって求めたか、というより、どういう方針で変形していったのかです。結果が分かっていれば、$p^2+p+1=0$ の形に持ち込めてp=ωと分かることはできます。ひょっとしてこの問題の前に小問があったりしてます? この=ωの式を発見しないで、どうやって解くのかはまだ分かりません これで大丈夫ですか?コメント欄に返事を書いてください。
    太郎さん、こんにちは。

    あなたの考えからなんとか解きました。
    そのような図になることは分かりました。

    あなたは2つの図を書いていますが、これはどちらになるかわからないし、この段階では決まらないようです。決めようとしないで、両方の場合をひっくるめて考えましょうか。図の中の30°60°の直角三角形に着目すれば、
    実軸上の短い辺の長さは (2γ2)γ=232γ|(2-\dfrac{\gamma}{2})-\gamma|=|2-\dfrac{3}{2}\gamma| ですから、
    うえの方の複素数の虚部は
    3232γ\sqrt{3}|2-\dfrac{3}{2}\gamma|
    上下どちらをαにしても問題はないので、
    α=(2γ2)+3(232γ)i\alpha=(2-\dfrac{\gamma}{2})+\sqrt{3}(2-\dfrac{3}{2}\gamma)i

    これをもとに αβγ=8\alpha\beta\gamma=8 に代入して整理すると
    7γ320γ2+16γ8=07\gamma^3-20\gamma^2+16\gamma-8=0 がえられ、この実数解は γ=2\gamma=2 となります!
    この値を使えば残るα、β、kも定まり、
    α=13i,β=1+3i,k=8\alpha=1-\sqrt{3}i,\beta=1+\sqrt{3}i,k=8 が求まります。

    以上、あなたの途中までをお借りして解けました。

    ただ、いまだに疑問なのは、変な条件式からβγαγ=ω\dfrac{\beta-\gamma}{\alpha-\gamma}=\omega をどうやって求めたか、というより、どういう方針で変形していったのかです。結果が分かっていれば、p2+p+1=0p^2+p+1=0 の形に持ち込めてp=ωと分かることはできます。ひょっとしてこの問題の前に小問があったりしてます?

    この=ωの式を発見しないで、どうやって解くのかはまだ分かりません

    これで大丈夫ですか?コメント欄に返事を書いてください。
    勉強 太郎 (id: 2273) (2023年7月31日13:33)
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    ありがとうございます。納得できました! (この前にωを求める問いがありました」

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年7月31日14:25)
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    やっぱり、前に小問があったのですか!次回から質問するときは問題に関するなるべくたくさんの情報をくださいね。

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