複素数の等式 $(1+3i)(x-yi) = 14 + 2i$ を満たす実数 $x, y$ の値を求める問題です。

代数学複素数連立方程式代数
2025/8/8

1. 問題の内容

複素数の等式 (1+3i)(xyi)=14+2i(1+3i)(x-yi) = 14 + 2i を満たす実数 x,yx, y の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、左辺を展開します。
(1+3i)(xyi)=xyi+3xi3yi2(1+3i)(x-yi) = x - yi + 3xi - 3yi^2
i2=1i^2 = -1 なので、
xyi+3xi+3y=(x+3y)+(3xy)ix - yi + 3xi + 3y = (x+3y) + (3x-y)i
よって、
(x+3y)+(3xy)i=14+2i(x+3y) + (3x-y)i = 14 + 2i
複素数の実部と虚部がそれぞれ等しいので、以下の連立方程式が得られます。
x+3y=14x + 3y = 14
3xy=23x - y = 2
この連立方程式を解きます。2番目の式を3倍すると 9x3y=69x - 3y = 6 となります。これと1番目の式 x+3y=14x + 3y = 14 を足し合わせると、
10x=2010x = 20
したがって、x=2x = 2 です。
これを x+3y=14x + 3y = 14 に代入すると、
2+3y=142 + 3y = 14
3y=123y = 12
したがって、y=4y = 4 です。

3. 最終的な答え

x=2x = 2
y=4y = 4

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