質問<1892>
「「複素数平面」」
日付 2004/8/24
質問者


恐縮ですがさらにお願い致します。

こちらもできるだけ複数の回答を知りたいので
別解も御教授頂けると嬉しいです。

問 複素数z=x+yi(x,yは実数)を
  z+z分の1が実数となるように動かすとき
  x^(2)y+4\(y^{3}\)の最大値を求めよ

どうぞよろしくお願いします。

★希望★完全解答★

お便り
日付 2004/8/27
回答者 wakky


\(\frac{1}{z}\)が定義されるのだからz≠0
つまり、\(x^{2}\)+\(y^{2}\)≠0(|z|≠0だから)

z+(\(\frac{1}{z}\))=(x+yi)+(x-yi)/(\(x^{2}\)+\(y^{2}\))
={1/(\(x^{2}\)+\(y^{2}\))}{x(\(x^{2}\)+\(y^{2}\)+1)+y(\(x^{2}\)+\(y^{2}\)-1)i}
これが実数値をとるのだから、虚部=0
つまり y(\(x^{2}\)+\(y^{2}\)-1)=0 より
y=0 または \(x^{2}\)+\(y^{2}\)=1

y=0のとき\(x^{2}\)y+4\(y^{3}\)=0

\(x^{2}\)+\(y^{2}\)=1のとき
x=cosθ y=sinθ とおけて
\(x^{2}\)y+4\(y^{3}\)=sinθ(3si\(n^{2}\)θ+1)≦4
※sinθ=t とおくと -1≦t≦1
 微分すると単調増加であることが分かります。
 つまりt=sinθ=1の時最大
よって最大値は4