複素数平面において、α=1+\(\sqrt{\quad}\)3iを原点Oを中心にθだけ回転した複素数
をα'とし、β=-1-iを原点Oを中心に-θだけ回転した複素数をβ'とする。
原点Oとα'、β'が一直線上にあるときのθの値を求めよ。
ただし、0°<θ<360°とする。
ちなみに答えはθ=82.5°172.5°262.5°352.5°です。
★希望★完全解答★
複素数平面において、α=1+\(\sqrt{\quad}\)3iを原点Oを中心にθだけ回転した複素数
をα'とし、β=-1-iを原点Oを中心に-θだけ回転した複素数をβ'とする。
原点Oとα'、β'が一直線上にあるときのθの値を求めよ。
ただし、0°<θ<360°とする。
ちなみに答えはθ=82.5°172.5°262.5°352.5°です。
★希望★完全解答★
ちょっと手抜きかも知れませんがやってみました。
だいたいはいいかと思います。
α=1+\(\sqrt{\quad}\)3・i
=2{(1/2)+(\(\sqrt{\quad}\)3/2)・i}
=2(cos60°+i・sin60°)
β=-1-i
=-\(\sqrt{\quad}\)2{(\(\sqrt{\quad}\)2/2)+(\(\sqrt{\quad}\)2/2)・i)
=-\(\sqrt{\quad}\)2(cos45°+i・sin45°)
したがって
α’=2{cos(θ+60°)+i・sin(θ+60°)}
β’=-\(\sqrt{\quad}\)2{cos(45°-θ)+i・sin(45°-θ)}
|α’|=\(\sqrt{\quad}\)2|β’|であり
α’とβ’が一直線上にあるのだから
α’=\(\pm\)\(\sqrt{\quad}\)2β’
よって
cos(θ+60°)=\(\pm\)cos(45°-θ)
=\(\pm\)cos(θ-45°)
-sin(θ+60°)=\(\pm\)sin(45°-θ)
が成り立つ
これはnを整数とすると
θ+60°=180n°\(\pm\)(θ-45°)であるから
①
θ+60°=180n°+(θ-45°)のとき
60°=180n°-45°
これはnが整数にならないので不適
②
θ+60°=180n°-(θ-45°)のとき
2θ=180n°-15°
θ=90n°-7.5°
0°<θ<360°だから
θ=82.5°,172.5°,262.5°,352.5°
厳密性に欠けるような気もしますけど
こんな感じでどうでしょうか?