解説が分かりません 教えてください。 東大入試過去問 複素数平面 写像の知識がなく解説が全く理解できません それを踏まえ、詳しく教えてください

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補足

写像の反転の知識は全くなく理解できません

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先生、こんにちは 本当に親身になって、大事なことを詳しく教わって、感謝いたしております しかしながら、私は あまりに理解できず 半日以上の時間をかけながら 以下のような考え方しかできませんでした あまりにも申し訳ありません 言語道断の私の答案ですが アドバイスいただければ幸いです。 以下答案 画像拡大リンク先 https://imgur.com/a/d5hEhbP

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ThanksImg質問者からのお礼コメント

偉大なる先生本当にありがとうございました

お礼日時:2024/11/28 6:22

その他の回答(1件)

解説自体に少し問題があるように思います まずは反転の定義から z を中心O、半径 r の円に対して反転させた点を z' として、 |z| |z'| = r^2 また、z' は直線 oz 上にあります。 つぎに、解答で言われた通りに、z を単位円で反転させてみます。 このとき、z' は直線 oz 上にあるので、 z' = kz (kは実数) と表せます。 よって、 |z| |kz| = 1^2 = 1 z の共役複素数を 共(z) と表します。 k = 1/(|z|^2) = 1/(z*共(z)) z' = kz = 1/共(z) また、 z = 1/共(z') ... # ここで、# より、 w = 1/z = 共(z') となります。 z を単位円で反転させたのは、このようなきれいな関係があるからです。 ここからは問題の一般的な解法を示します。 a と o をむすんだ直線の垂直二等分線は、a からの距離と o からの距離が等しい点の集合です。 よって、 |z| = |z - a| # より、 |1/共(z')| = |(1/共(z')) - a| |1| = |1 - a*共(z')| |共(z') - (1/a)| = |1/a| |z' - (1/共(a))| = |1/共(a)| = |1/a| ...## よって z' の描く図形は、中心 (1/共(a)) , 半径 |1/a| の円となります。また、この図形はoを通ります。 あとはw = 共(z') に入れれば終わりです。 これでやっと本題です。 まず、写真の解答では、Lを反転させた図形がoを通る円となることを知識として使っています。この知識があれば、z = a/2 を反転させた点とoを結んだ直線が直径となることは明らかです。なぜなら、a/2 が o から最短の点であり、定義から単位円での反転はoから最長の点になり、oが円周上の点であることから、それは直径の向こうの点となるからです。しかし、この結論は結局##の式から導かれるもので、循環論法とまではいかなくとも、まどっろこしい議論をしているように感じます。