w=1/z による円・直線の移り先(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: w=1/z による円・直線の移り先(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
点 $z$ が円 $|z-1|=1$ 上の原点以外の点を動くとき,$w=\dfrac{1}{z}$ で表される点 $w$ はどのような図形を描くか.
$w=\dfrac{1}{z}$ より $w\neq 0$ で,$z=\dfrac{1}{w}$.これを $|z-1|=1$ に代入すると
\[ \left|\frac{1}{w}-1\right|=1 \quad\text{より}\quad \frac{|1-w|}{|w|}=1,\quad |w-1|=|w| \]
これは 2 点 $0$,$1$ から等距離にある点全体で,2 点 $0$,$1$ を結ぶ線分の垂直二等分線である.
この直線は原点を通らないから,直線上のすべての点が $w\neq 0$ を満たし,除く点はない.
よって点 $w$ は直線 $\mathrm{Re}\,w=\dfrac{1}{2}$(実部が $\dfrac{1}{2}$ の直線)を描く.
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