複素数平面上の点 $z$ を点 $\alpha z$ に移す変換が、点 $z$ をどのように移動させる変換であるかを答える問題です。ここで、$\alpha = \sqrt{3} - i$ です。

代数学複素数複素数平面回転拡大極形式
2025/6/12

1. 問題の内容

複素数平面上の点 zz を点 αz\alpha z に移す変換が、点 zz をどのように移動させる変換であるかを答える問題です。ここで、α=3i\alpha = \sqrt{3} - i です。

2. 解き方の手順

複素数 α\alpha は、極形式で表すと回転と拡大を表すことができます。まず、α\alpha の絶対値 rr と偏角 θ\theta を求めます。
α=3i\alpha = \sqrt{3} - i なので、
r=α=(3)2+(1)2=3+1=4=2r = |\alpha| = \sqrt{(\sqrt{3})^2 + (-1)^2} = \sqrt{3 + 1} = \sqrt{4} = 2
α=2(3212i)\alpha = 2(\frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{1}{2}i) と表せます。
cosθ=32\cos \theta = \frac{\sqrt{3}}{2} および sinθ=12\sin \theta = -\frac{1}{2} を満たす θ\theta は、θ=π6\theta = -\frac{\pi}{6} です。
したがって、α=2(cos(π6)+isin(π6))\alpha = 2(\cos(-\frac{\pi}{6}) + i\sin(-\frac{\pi}{6})) と極形式で表せます。
zz を点 αz\alpha z に移す変換は、原点を中心に π6-\frac{\pi}{6} だけ回転させ、原点からの距離を2倍にする変換です。

3. 最終的な答え

zz を原点を中心に π6-\frac{\pi}{6} (時計回りにπ6\frac{\pi}{6})だけ回転させ、原点からの距離を2倍にした点。

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