z と z̄ を用いた直線の式(A)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: z と z̄ を用いた直線の式(B) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
次の問いに答えよ.
\begin{enumerate}
\item[(1)] 異なる 2 点 $\mathrm{A}(\alpha)$,$\mathrm{B}(\beta)$ を通る直線上の点 $z$ は,$(\overline{\beta}-\overline{\alpha})(z-\alpha)=(\beta-\alpha)(\overline{z}-\overline{\alpha})$ を満たすことを示せ.
\item[(2)] 2 点 $1$,$i$ を通る直線の方程式を (1) を用いて $z$,$\overline{z}$ で表し,さらに $z=x+yi$ として $x$,$y$ の方程式で表せ.
\end{enumerate}
(1) 点 $z$ が直線 $\mathrm{AB}$ 上にあるのは,$z=\alpha$ または $\dfrac{z-\alpha}{\beta-\alpha}$ が実数のときであり,これは
\[ \frac{z-\alpha}{\beta-\alpha}=\overline{\left(\frac{z-\alpha}{\beta-\alpha}\right)}=\frac{\overline{z}-\overline{\alpha}}{\overline{\beta}-\overline{\alpha}} \]
と同値である.
分母を払うと $(\overline{\beta}-\overline{\alpha})(z-\alpha)=(\beta-\alpha)(\overline{z}-\overline{\alpha})$($z=\alpha$ のときも成り立つ). \hfill 終
(2) $\alpha=1$,$\beta=i$ とすると $\beta-\alpha=-1+i$,$\overline{\beta}-\overline{\alpha}=-1-i$
\[ (-1-i)(z-1)=(-1+i)(\overline{z}-1) \]
整理すると $(1+i)z+(-1+i)\overline{z}=2i$
$z=x+yi$ を代入すると $(1+i)(x+yi)+(-1+i)(x-yi)=(x-y+xi+yi)+(-x+y+xi+yi)=2(x+y)i$.よって $2(x+y)i=2i$,すなわち $x+y=1$
⭐ お気に入り 0
ログインするとお気に入り・印刷リスト・PDF出力が使えます