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複素数で表された式の軌跡(!?)

点z=x+yiがx=1を満たしながら動くとき、ω=1/(z-2)が表す図形を求めよ、という問題です。 「点z=x+yiがx=1を満たしながら動くとき」ということは、zは実軸に垂直な直線であることはもちろんわかるのですが、「ω=1/(z-2)」この式をどう扱ったらいいのか・・・ zについて解いてみたりしましたが、イマイチうまくいきません。 よろしくお願いします。

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  • KENZOU
  • ベストアンサー率54% (241/444)
回答No.1

 ω=1/(z-2)=u+iv  (1)  z=x+yi=1+yiを(1)に代入すると  1/(z-2)=1/(-1+yi)=-1/(1+y^2)-y/(1+y^2)i=u+vi  (2) これから  u=-1/(1+y^2) (3)  v=-y/(1+y^2) (4) (3),(4)からyを消したu,vの関係式が求める図形の方程式となる。そこで(4)を両辺を2乗して(3)を代入すると  v^2=y^2・u^2 (5) (3)よりy^2=-1(1+1/u)であるのでこれを(5)に代入すると  v^2=-u^2(1+1/u)=-u^2-u (6) (6)を整理すると  u^2+u+v^2=(u+1/2)^2+v^2-(1/2)^2=0 (7) (7)は中心(-1/2,0)、半径(1/2)の円の方程式ですね。  (u+1/2)^2+v^2=(1/2)^2

その他の回答 (2)

回答No.3

ωをyで表してみると、 1/(iy-1)=(-iy+1)/(1+y^2)になります。 そこでωの実部X,虚部Yをそれぞれyで表すと X=-y/(1+y^2), Y=1/(1+y^2)となります。これから X^2+Y^2=Yが得られます。式変形して X^2+(Y-1/2)^2=(1/2)^2となり軌跡は中心(0,1/2)半径 1/2の円であることが分かります。

  • k-katou
  • ベストアンサー率28% (16/56)
回答No.2

 これはω=1/(z-2)の式をzについて解いて、代入してみりゃいいんじゃないですか?

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