複素数 $a$ について、$2\overline{a}+a = 1 - i$が与えられたとき、$2a + \overline{a}$を求める問題です。

代数学複素数複素数の計算共役複素数
2025/6/6

1. 問題の内容

複素数 aa について、2a+a=1i2\overline{a}+a = 1 - iが与えられたとき、2a+a2a + \overline{a}を求める問題です。

2. 解き方の手順

複素数 aaa=x+yia = x + yix,yx, y は実数)とおくと、a=xyi\overline{a} = x - yi となります。
与えられた式 2a+a=1i2\overline{a} + a = 1 - i に代入すると、
2(xyi)+(x+yi)=1i2(x - yi) + (x + yi) = 1 - i
2x2yi+x+yi=1i2x - 2yi + x + yi = 1 - i
3xyi=1i3x - yi = 1 - i
この式から、xxyy の値を求めます。複素数の相等より、実部と虚部を比較すると、
3x=13x = 1
y=1-y = -1
したがって、x=13x = \frac{1}{3} , y=1y = 1 となります。
a=13+ia = \frac{1}{3} + i なので、
求める値 2a+a2a + \overline{a} は、
2a+a=2(13+i)+(13i)=23+2i+13i=23+13+2ii=1+i2a + \overline{a} = 2(\frac{1}{3} + i) + (\frac{1}{3} - i) = \frac{2}{3} + 2i + \frac{1}{3} - i = \frac{2}{3} + \frac{1}{3} + 2i - i = 1 + i

3. 最終的な答え

1+i1 + i

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