複素数平面 通過範囲

Auro 採点者ジャッジ 難易度: 数学 > 高校数学
2025年11月20日19:15 正解数: 0 / 解答数: 0 ギブアップ不可

問題文

$\alpha, \beta$ 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。

解答形式

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)。


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解答提出

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