z²=(複素数) を満たす複素数 z(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: z²=(複素数) を満たす複素数 z(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
次の等式を満たす複素数 $z$ を求めよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] $z^2=-2i$
\item[(2)] $z^2=3-4i$
\end{enumerate}
$z=x+yi$($x,\ y$ は実数)とおくと $z^2=(x^2-y^2)+2xyi$
(1) $x^2-y^2=0$,$2xy=-2$.$y=\pm x$ のうち,$xy=-1$ を満たすのは $y=-x$ のときで,$-x^2=-1$ より $x=\pm 1$.よって
\[ z=1-i,\ \ -1+i \]
(2) $x^2-y^2=3$,$xy=-2$.$xy=-2$ より $x\neq 0$ であるから,$y=-\dfrac{2}{x}$ を代入して
\[ x^2-\frac{4}{x^2}=3 \quad\text{すなわち}\quad x^4-3x^2-4=0 \]
$(x^2-4)(x^2+1)=0$ で,$x^2>0$ より $x^2=4$,$x=\pm 2$.このとき $y=\mp 1$(複号同順).よって
\[ z=2-i,\ \ -2+i \]
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