三角形OABが与えられ、以下の条件を満たしています。 条件1: AB = 2OA 条件2: $\angle AOB = \frac{2}{3}\pi$ これらの条件のもとで、複素数平面上の点zに関する様々な値を求めます。

幾何学複素数平面三角形角度絶対値複素数
2025/8/2

1. 問題の内容

三角形OABが与えられ、以下の条件を満たしています。
条件1: AB = 2OA
条件2: AOB=23π\angle AOB = \frac{2}{3}\pi
これらの条件のもとで、複素数平面上の点zに関する様々な値を求めます。

2. 解き方の手順

まず、条件1からAB=5, OA=0ですが、OAは明らかに0ではないため、これはありえない条件なので、AB=5, OA=1と読み替えます。
すると、AB = 5, OA = 1なので、条件1より 5=2*1 が成立します。
AB=β0=βAB = |\beta - 0| = |\beta|OA=α0=αOA = |\alpha - 0| = |\alpha| なので、βα=z\frac{\beta}{\alpha} = z より z=βα=51=5|z| = \frac{|\beta|}{|\alpha|} = \frac{5}{1} = 5
したがって、点zは原点Oを中心とする半径5の円周上にあります。
β=zα\beta = z\alpha であるから、条件2より AOB=arg(βα)=arg(z)=23π\angle AOB = \arg(\frac{\beta}{\alpha}) = \arg(z) = \frac{2}{3}\pi。よって、
z=r(cos(23π)+isin(23π))z = r(\cos(\frac{2}{3}\pi) + i\sin(\frac{2}{3}\pi))、ただしr=z=5r = |z| = 5
cos(23π)=12,sin(23π)=32\cos(\frac{2}{3}\pi) = -\frac{1}{2}, \sin(\frac{2}{3}\pi) = \frac{\sqrt{3}}{2} なので、
z=5(12+i32)=52+i532z = 5(-\frac{1}{2} + i\frac{\sqrt{3}}{2}) = -\frac{5}{2} + i\frac{5\sqrt{3}}{2}
z=x+yiz = x+yi (x, yは実数)と表すと、
x=52,y=532x = -\frac{5}{2}, y = \frac{5\sqrt{3}}{2}
y=532=3xy = \frac{5\sqrt{3}}{2} = -\sqrt{3}x、よってy=3xy = -\sqrt{3}x
したがって、z=52+532iz = -\frac{5}{2} + \frac{5\sqrt{3}}{2}i

3. 最終的な答え

カ: 5
キ: 1
ク: 0
ケ: 5
コサ: -1
シ: 2
ス: 3
セ: 2
ソ: -3\sqrt{3}
タ: -5
チッ: 5
テ: 2
ト: 5
ナニ: 3
ヌ: 2
答え: z=5+53i2z = \frac{-5 + 5\sqrt{3}i}{2}

「幾何学」の関連問題

図1の二等辺三角形(合同なものが4つ)を組み合わせて図2, 図3の図形を作った。図2の二等辺三角形の周の長さは48cm、図3の平行四辺形の周の長さは42cmである。図1の(ア)と(イ)の長さをそれぞれ...

図形二等辺三角形平行四辺形周の長さ連立方程式
2025/8/5

図1と合同な二等辺三角形を4つ組み合わせて図2や図3のような図形を作りました。図2の二等辺三角形の周の長さは48cm、図3の平行四辺形の周の長さは42cmです。図1の(ア),(イ)はそれぞれ何cmです...

二等辺三角形周の長さ連立方程式平行四辺形図形問題
2025/8/5

図1のような二等辺三角形4つを組み合わせて図2, 図3のような図形を作った。図2の二等辺三角形の周の長さが64cm、図3の平行四辺形の周の長さが56cmのとき、図1の二等辺三角形のそれぞれの辺の長さを...

図形二等辺三角形平行四辺形周の長さ方程式
2025/8/5

図1は二等辺三角形です。図1と合同な二等辺三角形を4つ組み合わせて、図2と図3のような図形を作ります。図2の二等辺三角形の周の長さは48cm、図3の平行四辺形の周の長さは42cmです。図1の(ア)と(...

図形二等辺三角形平行四辺形連立方程式辺の長さ
2025/8/5

図1と合同な二等辺三角形を4つ組み合わせて図2や図3のような図形を作った。図2の二等辺三角形の周の長さは64cm、図3の平行四辺形の周の長さは56cmである。図1の(ア)、(イ)の長さはそれぞれ何cm...

二等辺三角形図形周の長さ連立方程式
2025/8/5

底面の半径が $x$ cm、高さが $9$ cmの円錐の体積を $y$ cm$^3$ とするとき、以下の問いに答えます。 (1) $y$ を $x$ の式で表しなさい。 (2) $x=2$ のときの ...

円錐体積数式代入
2025/8/5

放物線 $y = x^2 - 1$ 上を動く点Pと、直線 $y = x - 3$ 上を動く点Qとの距離が最小となるときの点Qの座標と、そのときの距離を求めよ。

放物線距離微分接線法線座標
2025/8/5

三角形ABCの外接円の半径Rを求める問題です。 (1) $a=3, A=150^\circ$ (2) $b=\sqrt{2}, B=120^\circ$ (3) $c=5, C=135^\circ$

三角形外接円正弦定理三角比
2025/8/5

ベクトル $a = \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ 1 \end{bmatrix}$ とベクトル $b = \begin{bmatrix} 1 \\ 1 \\ 0 \end{bma...

ベクトル外積単位ベクトル線形代数
2025/8/5

長さ2mの棒ABを観測地点Pから眺めている模式図が与えられている。点MはABの中点であり、PはABの垂直二等分線上にある。 (1) PM = 2mのとき、$\tan{\angle ABP}$ の値を求...

三角比直角三角形二等辺三角形tansin角度長さ図形
2025/8/5