複素数の相等に関する問題です。与えられた等式を満たす実数 $x$ と $y$ の値を求めます。具体的には、以下の4つの問題があります。 (1) $x + 3i = \sqrt{3} + yi$ (2) $(x + 2) + (y - 1)i = 1 + 3i$ (3) $x + yi = -\sqrt{5}i$ (4) $(x + 1) + (y - 2)i = -3$ また、複素数の加法に関する問題があります。 (1) $(2 + 5i) + (3 - 4i)$

代数学複素数複素数の相等複素数の加法
2025/8/18

1. 問題の内容

複素数の相等に関する問題です。与えられた等式を満たす実数 xxyy の値を求めます。具体的には、以下の4つの問題があります。
(1) x+3i=3+yix + 3i = \sqrt{3} + yi
(2) (x+2)+(y1)i=1+3i(x + 2) + (y - 1)i = 1 + 3i
(3) x+yi=5ix + yi = -\sqrt{5}i
(4) (x+1)+(y2)i=3(x + 1) + (y - 2)i = -3
また、複素数の加法に関する問題があります。
(1) (2+5i)+(34i)(2 + 5i) + (3 - 4i)

2. 解き方の手順

複素数の相等とは、2つの複素数 a+bia + bic+dic + di が等しいとき、a=ca = c かつ b=db = d が成り立つことを利用します。
(1) x+3i=3+yix + 3i = \sqrt{3} + yi
実部と虚部を比較すると、x=3x = \sqrt{3} かつ y=3y = 3
(2) (x+2)+(y1)i=1+3i(x + 2) + (y - 1)i = 1 + 3i
実部と虚部を比較すると、x+2=1x + 2 = 1 かつ y1=3y - 1 = 3
x=12=1x = 1 - 2 = -1
y=3+1=4y = 3 + 1 = 4
(3) x+yi=5ix + yi = -\sqrt{5}i
実部と虚部を比較すると、x=0x = 0 かつ y=5y = -\sqrt{5}
(4) (x+1)+(y2)i=3(x + 1) + (y - 2)i = -3
実部と虚部を比較すると、x+1=3x + 1 = -3 かつ y2=0y - 2 = 0
x=31=4x = -3 - 1 = -4
y=2y = 2
複素数の加法は実部同士、虚部同士を足し合わせます。
(1) (2+5i)+(34i)=(2+3)+(54)i=5+i(2 + 5i) + (3 - 4i) = (2+3) + (5-4)i = 5 + i

3. 最終的な答え

(1) x=3,y=3x = \sqrt{3}, y = 3
(2) x=1,y=4x = -1, y = 4
(3) x=0,y=5x = 0, y = -\sqrt{5}
(4) x=4,y=2x = -4, y = 2
(1) (2+5i)+(34i)=5+i(2 + 5i) + (3 - 4i) = 5 + i

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