複素数 $z$ が $z + \frac{1}{z} = \sqrt{2}$ を満たすとき、以下の問いに答える。 (1) $z$ を極形式で表す。 (2) $\frac{1}{z^{10}} + z^{10}$ と $\frac{1}{z^{99}} + z^{99}$ の値を求める。
2025/7/24
1. 問題の内容
複素数 が を満たすとき、以下の問いに答える。
(1) を極形式で表す。
(2) と の値を求める。
2. 解き方の手順
(1) より、両辺に をかけて整理すると
この2次方程式を解くと
のとき、
よって
のとき、
よって
(2) ド・モアブルの定理より
よって
よって
同様に のとき
よって
よって
3. 最終的な答え
(1) または
(2)