複素数 $z$ に関する方程式 $z\bar{z} + (3-3i)z + (3+3i)\bar{z} + 2 = 0$ を解く問題です。

代数学複素数方程式絶対値
2025/3/7

1. 問題の内容

複素数 zz に関する方程式 zzˉ+(33i)z+(3+3i)zˉ+2=0z\bar{z} + (3-3i)z + (3+3i)\bar{z} + 2 = 0 を解く問題です。

2. 解き方の手順

まず、z=x+yiz = x + yi (x,yx, y は実数) とおきます。すると、zˉ=xyi\bar{z} = x - yi となります。
これを元の方程式に代入すると、
(x+yi)(xyi)+(33i)(x+yi)+(3+3i)(xyi)+2=0(x+yi)(x-yi) + (3-3i)(x+yi) + (3+3i)(x-yi) + 2 = 0
x2+y2+(3x+3yi3xi+3y)+(3x3yi+3xi+3y)+2=0x^2 + y^2 + (3x + 3yi - 3xi + 3y) + (3x - 3yi + 3xi + 3y) + 2 = 0
x2+y2+6x+6y+2=0x^2 + y^2 + 6x + 6y + 2 = 0
(x2+6x)+(y2+6y)+2=0(x^2 + 6x) + (y^2 + 6y) + 2 = 0
平方完成を行うために、各カッコ内に必要な数を足し引きします。
(x2+6x+9)9+(y2+6y+9)9+2=0(x^2 + 6x + 9) - 9 + (y^2 + 6y + 9) - 9 + 2 = 0
(x+3)2+(y+3)216=0(x+3)^2 + (y+3)^2 - 16 = 0
(x+3)2+(y+3)2=16(x+3)^2 + (y+3)^2 = 16
これは、中心が (3,3)(-3, -3) で半径が 44 の円を表します。
したがって、z=x+yiz = x + yi は、z+3+3i=4|z + 3 + 3i| = 4 を満たす複素数です。

3. 最終的な答え

z+3+3i=4|z + 3 + 3i| = 4

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