$\alpha, \beta$ を複素数とし,$0$ でない複素数 $z$ に対して
$$
f(z)=\alpha z^{2}+z+\dfrac{\beta}{z}
$$
とおく。$\alpha, \beta$ は
$$
\lvert f(1)\rvert \le 2 \quad \text{かつ} \quad \lvert f(i)\rvert \le 2
$$
を満たしながら動く。ただし,$i$ は虚数単位である。
(1) $f(1+i)$ がとりうる範囲を求め,複素数平面上に図示せよ。
(2) $\lvert f(1+i)\rvert$ の最大値を求めよ。
(3) $P(\alpha), Q(\beta)$ とおく。$f(1+i)$ が実数,かつ $f(1), f(i)$ がともに $-2$ 以上 $2$ 以下の実数であるとき,線分 $PQ$(端点を含む)が通りうる範囲を複素数平面上に図示せよ。
⑴、⑶については、どんな図形になるかを解答すれば可とします。
例)原点を中心とする半径1の円(周と内部を含む)。