【高校数学・数学C】複素数平面《複素数の極形式、ド・モアブルの定理、複素数と図形など》

2023年の高校2年生、新課程により数Cの内容となりました。

ディスプレイ

複素数平面

【数C】複素数平面とは(虚数、純虚数、実数、虚軸、実軸)

【数C】複素数平面とは(虚数、純虚数、実数、虚軸、実軸)

複素数Aを実数k倍したB(3点0、A、Bは一直線上にある)

複素数を実数k倍すると、実部aも虚部bの両方がk倍されることから、直線上にならぶ。

【数C】複素数の実数倍(3点が一直線上にある)

【数C】複素数の実数倍(3点が一直線上にある)

【数学C】重要例題(複素数の実数倍)

【数学C】重要例題(複素数の実数倍)

解答表示
傾きが同じなので、3:x=-1:3より、
x=-9
*k=-3倍

複素数の加法と減法(実部どうし、虚部どうしを足し算する)

実部どうし虚部どうしを足し算すると、
イメージとしてはベクトルの加法と同じで傾きの足し算となり、足し算結果は平行移動したものとなる。

【数C】複素数の加法と減法(実部どうし、虚部どうしを足し算する)

【数C】複素数の加法と減法(実部どうし、虚部どうしを足し算する)

共役な複素数とは(バー記号、実軸対称)

【数C】共役な複素数とは(バー記号、y軸対称)

【数C】共役な複素数とは(バー記号、y軸対称)

【数C】重要例題(共役な複素数)

【数C】重要例題(共役な複素数)

解答表示
【数学C】重要例題(共役な複素数とは)

【数学C】重要例題(共役な複素数とは)

共役な複素数の性質(バー記号は分割してよい)

【数学C】共役な複素数の性質(バー記号は分割してよい)

【数学C】共役な複素数の性質(バー記号は分割してよい)

【数学C】重要例題(共役な複素数の性質)

【数学C】重要例題(共役な複素数の性質)

解答表示
【数学C】共役な複素数の性質(バラバラバー)

【数学C】共役な複素数の性質(バラバラバー)

複素数の絶対値とは(原点との長さのこと)

+α知識
共役な複素数とのかけ算は、長さの2乗になる。

【数学C】複素数の絶対値とは(原点との長さのこと)

【数学C】複素数の絶対値とは(原点との長さのこと)

【数学C】重要例題(複素数の絶対値とは)

【数学C】重要例題(複素数の絶対値とは)

解答表示
【数学C】重要例題(複素数の絶対値とは)解答

【数学C】重要例題(複素数の絶対値とは)解答

複素数の極形式

複素数を極形式へ変形する

複素数の極形式とは、複素数を三角関数の座標で表現したもの。
*原点、つまり複素数が0のときは極形式で表現できない。

図形をイメージして、①斜辺(絶対値)と②角度(偏角:arg)の2つを求めれば、極形式の形に当てはめるだけ。
*角度の求め方は、図形を書かなくても斜辺(絶対値)で式全体をくくって、cosの値から角度を求めてもよい。

【数C】複素数の極形式とは(偏角、アギュメント)

【数C】複素数の極形式とは(偏角、アギュメント)

【数C】重要例題(複素数の極形式)

【数C】重要例題(複素数の極形式)

解答表示
【数C】重要例題(複素数の極形式)解き方

【数C】重要例題(複素数の極形式)解き方

複素数の極形式どうしの積と商

単なる複素数の積や商であれば、分配法則をしてから、最後に極形式に戻せばよい。
ただ、有名角以外だと最初から極形式どうしの積と商で求めた方がよい。

【数C】複素数の極形式どうしの積と商(斜辺のかけ算と偏角の足し算)

【数C】複素数の極形式どうしの積と商(斜辺のかけ算と偏角の足し算)

【数C】重要例題(極形式どうしの積と商)

【数C】重要例題(極形式どうしの積と商)

解答(1)2通りの解答 *どちらの方法でも良い
【数C】重要例題(極形式どうしの積と商)解答(1)

【数C】重要例題(極形式どうしの積と商)解答(1)

【数C】重要例題(極形式どうしの積と商)解答(1)別解

【数C】重要例題(極形式どうしの積と商)解答(1)別解

解答(2)2通りの解答 *どちらの方法でも良い
【数C】重要例題(極形式どうしの積と商)解答(2)

【数C】重要例題(極形式どうしの積と商)解答(2)

【数C】重要例題(極形式どうしの積と商)解答(2)別解

【数C】重要例題(極形式どうしの積と商)解答(2)別解

複素数の積の図形的な意味(長さをr倍して、原点を中心にθ度回転させる)

商であれば、長さを÷rして、原点を中心として―θ度回転させたものになる。

【数C】複素数の積の図形的な意味(長さをr倍して、原点を中心にθ度回転させる)

【数C】複素数の積の図形的な意味(長さをr倍して、原点を中心にθ度回転させる)

【数C】重要例題(複素数の積の図形的な意味)

【数C】重要例題(複素数の積の図形的な意味)

解答表示
【数学C】重要例題(複素数の積の図形的な意味)解答

【数学C】重要例題(複素数の積の図形的な意味)解答

【数C】重要例題(複素数の積の図形的な意味)②

【数C】重要例題(複素数の積の図形的な意味)②

解答表示
【数C】重要例題(複素数の積の図形的な意味)②解き方

【数C】重要例題(複素数の積の図形的な意味)②解き方

ド・モアブルの定理(複素数の累乗)

複素数のn乗は角度をn倍させて回転させる。
絶対値(長さ)も最初の長さが1でない限り、累乗の分だけ長くなっていく。

【数C】ド・モアブルの定理(複素数のn乗は角度をn倍させて回転させる

【数C】ド・モアブルの定理(複素数のn乗は角度をn倍させて回転させる

【数C】重要例題(ド・モアブルの定理)

【数C】重要例題(ド・モアブルの定理)

複素数と図形

編集中

テストで9割以上が取れるコツ

受験ガチ勢チートが指導させていただいた生徒様優秀答案

受験ガチ勢チートが指導させていただいた生徒様優秀答案

受験ガチ勢チートでは、受験のプロが完全無料で、入試問題を丁寧にわかりやすく解説しています。
是非、チャンネル登録をお願いいたします↓↓

【Youtube】受験ガチ勢チート

【白モフちゃん】食事中はいつもテーブルにあごのせ、受験ガチ勢チートの勉強の癒し

【白モフちゃん】食事中はいつもテーブルにあごのせ、受験ガチ勢チートの勉強の癒し