与えられた複素数に関する等式を満たす実数 $x$ と $y$ の値を求める。具体的には、以下の二つの問題がある。 1) $5x - 4i = 5 + 2yi$ 2) $(2+3i)x + (3-2i)y = 8 - i$

代数学複素数方程式実数虚数連立方程式複素数の相等
2025/5/2

1. 問題の内容

与えられた複素数に関する等式を満たす実数 xxyy の値を求める。具体的には、以下の二つの問題がある。
1) 5x4i=5+2yi5x - 4i = 5 + 2yi
2) (2+3i)x+(32i)y=8i(2+3i)x + (3-2i)y = 8 - i

2. 解き方の手順

1) 5x4i=5+2yi5x - 4i = 5 + 2yi の場合:
複素数の相等より、実部と虚部がそれぞれ等しくなる必要がある。
実部の比較: 5x=55x = 5
虚部の比較: 4=2y-4 = 2y
5x=55x = 5 を解くと、x=1x = 1
4=2y-4 = 2y を解くと、y=2y = -2
2) (2+3i)x+(32i)y=8i(2+3i)x + (3-2i)y = 8 - i の場合:
左辺を展開し、実部と虚部をまとめる。
(2x+3y)+(3x2y)i=8i(2x + 3y) + (3x - 2y)i = 8 - i
複素数の相等より、実部と虚部がそれぞれ等しくなる必要がある。
実部の比較: 2x+3y=82x + 3y = 8
虚部の比較: 3x2y=13x - 2y = -1
連立方程式を解く。
2x+3y=82x + 3y = 8 (1)
3x2y=13x - 2y = -1 (2)
(1)式を2倍、(2)式を3倍して、yy の係数を揃える。
4x+6y=164x + 6y = 16
9x6y=39x - 6y = -3
二つの式を足し合わせる。
13x=1313x = 13
x=1x = 1
x=1x = 1 を (1)式に代入する。
2(1)+3y=82(1) + 3y = 8
2+3y=82 + 3y = 8
3y=63y = 6
y=2y = 2

3. 最終的な答え

1) の答え: x=1x = 1, y=2y = -2
2) の答え: x=1x = 1, y=2y = 2

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