このページは、数研出版:高等学校数学Ⅱ[710]
第2章 複素数と方程式
第2章 複素数と方程式

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高等学校数学Ⅱ 第1章 式と証明
高等学校数学Ⅱ 第2章 複素数と方程式
高等学校数学Ⅱ 第3章 図形と方程式
高等学校数学Ⅱ 第4章 三角関数
高等学校数学Ⅱ 第5章 指数関数と対数関数
高等学校数学Ⅱ 第6章 微分法と積分法
第2章 複素数と方程式
第1節 複素数と2次方程式の解
p.41 練習1\({\small (1)}~\)実部 \(-3\)、虚部 \(5\)
\({\small (2)}~\)実部 \(-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}\)、虚部 \(-\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,}\)
\({\small (3)}~\)実部 \(1\)、虚部 \(0\)
\({\small (4)}~\)実部 \(0\)、虚部 \(-1\)
解法のPoint|複素数の実部・虚部
\({\small (2)}~\)実部 \(-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}\)、虚部 \(-\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,}\)
\({\small (3)}~\)実部 \(1\)、虚部 \(0\)
\({\small (4)}~\)実部 \(0\)、虚部 \(-1\)
解法のPoint|複素数の実部・虚部
p.42 練習3\({\small (1)}~6+4i\) \({\small (2)}~2-2i\)
\({\small (3)}~3+2i\) \({\small (4)}~-2-i\)
解法のPoint|複素数の加法・減法
\({\small (3)}~3+2i\) \({\small (4)}~-2-i\)
解法のPoint|複素数の加法・減法
p.42 練習4\({\small (1)}~-2+11i\) \({\small (2)}~10+5i\)
\({\small (3)}~-5+12i\) \({\small (4)}~25\)
解法のPoint|複素数の乗法
\({\small (3)}~-5+12i\) \({\small (4)}~25\)
解法のPoint|複素数の乗法
p.42 練習5\({\small (1)}~2-3i\) \({\small (2)}~1+i\)
\({\small (3)}~-\sqrt{3}i\) \({\small (4)}~-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}-\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,}i\)
\({\small (5)}~-4\)
解法のPoint|共役な複素数
\({\small (3)}~-\sqrt{3}i\) \({\small (4)}~-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}-\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,}i\)
\({\small (5)}~-4\)
解法のPoint|共役な複素数
p.43 練習6\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,8\,}{\,13\,}+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,13\,}i\)
\({\small (2)}~-i\) \({\small (3)}~-1+2i\)
解法のPoint|複素数の除法
\({\small (2)}~-i\) \({\small (3)}~-1+2i\)
解法のPoint|複素数の除法
p.44 練習7\({\small (1)}~\sqrt{5}i\) \({\small (2)}~3i\)
\({\small (3)}~\pm3\sqrt{2}i\)
解法のPoint|負の数の平方根と虚数単位i
\({\small (3)}~\pm3\sqrt{2}i\)
解法のPoint|負の数の平方根と虚数単位i
p.44 練習8\({\small (1)}~-2\sqrt{3}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,\sqrt{3}\,}{\,2\,}\)
\({\small (3)}~2i\) \({\small (4)}~-3i\)
解法のPoint|負の数の平方根の計算
\({\small (3)}~2i\) \({\small (4)}~-3i\)
解法のPoint|負の数の平方根の計算
p.45 練習10\({\small (1)}~\displaystyle \frac{\,-3\pm\sqrt{7}i\,}{\,2\,}\) \({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,2\pm\sqrt{2}i\,}{\,3\,}\)
\({\small (3)}~\displaystyle \frac{\,-\sqrt{2}\pm\sqrt{2}i\,}{\,2\,}\) \({\small (4)}~\sqrt{3}\pm i\)
解法のPoint|複素数範囲の2次方程式の解
\({\small (3)}~\displaystyle \frac{\,-\sqrt{2}\pm\sqrt{2}i\,}{\,2\,}\) \({\small (4)}~\sqrt{3}\pm i\)
解法のPoint|複素数範囲の2次方程式の解
p.47 練習11\({\small (1)}~\)異なる2つの実数解
\({\small (2)}~\)異なる2つの実数解
\({\small (3)}~\)異なる2つの虚数解
\({\small (4)}~\)重解
解法のPoint|複素数範囲の2次方程式の解の判別式
\({\small (2)}~\)異なる2つの実数解
\({\small (3)}~\)異なる2つの虚数解
\({\small (4)}~\)重解
解法のPoint|複素数範囲の2次方程式の解の判別式
p.47 練習12\(m\lt -3~,~1\lt m\) のとき
異なる2つの実数解
\(m=1~,~-3\) のとき
重解
\(-3\lt m\lt 1\) のとき
異なる2つの虚数解
解法のPoint|複素数範囲の文字係数の2次方程式
異なる2つの実数解
\(m=1~,~-3\) のとき
重解
\(-3\lt m\lt 1\) のとき
異なる2つの虚数解
解法のPoint|複素数範囲の文字係数の2次方程式
p.48 練習13\({\small (1)}~\)和 \(-4\)、積 \(2\)
\({\small (2)}~\)和 \(2\)、積 \(-\displaystyle \frac{\,4\,}{\,3\,}\)
解法のPoint|2次方程式の解と係数の関係
\({\small (2)}~\)和 \(2\)、積 \(-\displaystyle \frac{\,4\,}{\,3\,}\)
解法のPoint|2次方程式の解と係数の関係
p.49 深める\(~~~(\alpha-\beta)^2=-4~,~\alpha-\beta=\pm 2i\)
\(\alpha-\beta\) の組合せが2通りある
\(\alpha-\beta\) の組合せが2通りある
p.50 練習16\({\small (1)}~\left(x-\displaystyle \frac{\,3+\sqrt{17}\,}{\,2\,}\right)\left(x-\displaystyle \frac{\,3-\sqrt{17}\,}{\,2\,}\right)\)
\({\small (2)}~2\left(x-\displaystyle \frac{\,1+\sqrt{7}\,}{\,2\,}\right)\left(x-\displaystyle \frac{\,1-\sqrt{7}\,}{\,2\,}\right)\)
\({\small (3)}~(x+2-\sqrt{2}i)(x+2+\sqrt{2}i)\)
解法のPoint|複素数範囲での2次式の因数分解
\({\small (2)}~2\left(x-\displaystyle \frac{\,1+\sqrt{7}\,}{\,2\,}\right)\left(x-\displaystyle \frac{\,1-\sqrt{7}\,}{\,2\,}\right)\)
\({\small (3)}~(x+2-\sqrt{2}i)(x+2+\sqrt{2}i)\)
解法のPoint|複素数範囲での2次式の因数分解
p.51 練習17\({\small (1)}~x^2-x-2=0\)
\({\small (2)}~x^2-4x+1=0\)
\({\small (3)}~x^2-2x+5=0\)
解法のPoint|2数を解とする2次方程式
\({\small (2)}~x^2-4x+1=0\)
\({\small (3)}~x^2-2x+5=0\)
解法のPoint|2数を解とする2次方程式
p.51 練習18\({\small (1)}~-1+\sqrt{5}i~,~-1-\sqrt{5}i\)
\({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,3+\sqrt{3}i\,}{\,2\,}~,~\displaystyle \frac{\,3-\sqrt{3}i\,}{\,2\,}\)
解法のPoint|和と積の値と2数
\({\small (2)}~\displaystyle \frac{\,3+\sqrt{3}i\,}{\,2\,}~,~\displaystyle \frac{\,3-\sqrt{3}i\,}{\,2\,}\)
解法のPoint|和と積の値と2数
p.53 練習20\({\small (1)}~0\lt m\lt 1\)
\({\small (2)}~m\gt 9\)
\({\small (3)}~m\lt 0\)
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\({\small (2)}~m\gt 9\)
\({\small (3)}~m\lt 0\)
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p.53 深める\(D\gt 0\) がないとき、
\(-3{\small ~≦~} m {\small ~≦~} 2\) の範囲に解をもつので、
例えば、\(m=0\) のとき、
\(~~~x^2+6=0\)
これより、実数解をもたないので、異なる2つの正の解をもたない
\(-3{\small ~≦~} m {\small ~≦~} 2\) の範囲に解をもつので、
例えば、\(m=0\) のとき、
\(~~~x^2+6=0\)
これより、実数解をもたないので、異なる2つの正の解をもたない
問題
p.55 問題 2\({\small (1)}~\) \(\displaystyle\frac{\,-1-\sqrt{3}\,i\,}{\,2\,}\) \({\small (2)}~\) \(0\) \({\small (3)}~\) \(0\)
解法のPoint|複素数の乗法
解法のPoint|複素数の除法
解法のPoint|複素数の乗法
解法のPoint|複素数の除法
p.55 問題 3\({\small (1)}~\) \(x=\displaystyle\frac{\,\sqrt{5}\pm\sqrt{3}\,i\,}{\,4\,}\)
\({\small (2)}~\) \(x=\pm\displaystyle\frac{\,\sqrt{2}\,}{\,2\,}i\)
解法のPoint|複素数範囲の2次方程式の解
\({\small (2)}~\) \(x=\pm\displaystyle\frac{\,\sqrt{2}\,}{\,2\,}i\)
解法のPoint|複素数範囲の2次方程式の解
p.55 問題 4\({\small (1)}~\) \(1\) \({\small (2)}~\) \(-3\) \({\small (3)}~\) \(\displaystyle\frac{\,2\,}{\,3\,}\)
解法のPoint|解と係数の関係と対称式の値
解法のPoint|解と係数の関係と対称式の値
p.55 問題 5\({\small (1)}~\) \(x^2-3x-11=0\)
\({\small (2)}~\) \(x^2+14x-4=0\)
\({\small (3)}~\) \(x^2-6x-7=0\)
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\({\small (2)}~\) \(x^2+14x-4=0\)
\({\small (3)}~\) \(x^2-6x-7=0\)
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p.55 問題 6① 成り立たない
\(\sqrt{-3}\sqrt{-5}=-\sqrt{15}\)
② 成り立つ
③ 成り立つ
④ 成り立たない
\(\displaystyle\frac{\,1\,}{\,\sqrt{-3}\,}=-\sqrt{-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,3\,}}\)
解法のPoint|負の数の平方根の計算
\(\sqrt{-3}\sqrt{-5}=-\sqrt{15}\)
② 成り立つ
③ 成り立つ
④ 成り立たない
\(\displaystyle\frac{\,1\,}{\,\sqrt{-3}\,}=-\sqrt{-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,3\,}}\)
解法のPoint|負の数の平方根の計算
第2節 高次方程式
p.56 練習22[証明] \(P(x)\) を \(ax+b\) で割ったときの商を \(Q(x)\)、余りを \(R\) とすると、
\(P(x)=(ax+b)Q(x)+R\)
ここで、\(x=-\displaystyle \frac{\,b\,}{\,a\,}\) を代入すると、
\(P\left(-\displaystyle \frac{\,b\,}{\,a\,}\right)\)
\(=(-b+b)Q\left(-\displaystyle \frac{\,b\,}{\,a\,}\right)+R=R\)
したがって、整式 \(P(x)\) を1次式 \(ax+b\) で割った余りは、\(P\left(-\displaystyle \frac{\,b\,}{\,a\,}\right)\) に等しい [終]
解法のPoint|剰余の定理と余りの値
\(P(x)=(ax+b)Q(x)+R\)
ここで、\(x=-\displaystyle \frac{\,b\,}{\,a\,}\) を代入すると、
\(P\left(-\displaystyle \frac{\,b\,}{\,a\,}\right)\)
\(=(-b+b)Q\left(-\displaystyle \frac{\,b\,}{\,a\,}\right)+R=R\)
したがって、整式 \(P(x)\) を1次式 \(ax+b\) で割った余りは、\(P\left(-\displaystyle \frac{\,b\,}{\,a\,}\right)\) に等しい [終]
解法のPoint|剰余の定理と余りの値
p.58 練習26\({\small (1)}~(x-1)(x+2)(x-4)\)
\({\small (2)}~(x+1)(x-3)^2\)
\({\small (3)}~(x-2)(2x+1)(x+3)\)
解法のPoint|因数定理を用いた3次式の因数分解
\({\small (2)}~(x+1)(x-3)^2\)
\({\small (3)}~(x-2)(2x+1)(x+3)\)
解法のPoint|因数定理を用いた3次式の因数分解
p.59 研究 練習1 商 \(x^2-3x-3\)、余り \(0\)
p.60 練習27\({\small (1)}~x=2~,~-1\pm\sqrt{3}i\)
\({\small (2)}~x=-1~,~\displaystyle \frac{\,1\pm\sqrt{3}i\,}{\,2\,}\)
解法のPoint|3次方程式x³=a³の解
\({\small (2)}~x=-1~,~\displaystyle \frac{\,1\pm\sqrt{3}i\,}{\,2\,}\)
解法のPoint|3次方程式x³=a³の解
p.61 練習28\({\small (1)}~x=\pm2~,~\pm\sqrt{5}i\)
\({\small (2)}~x=\pm1~,~\pm i\)
解法のPoint|x²=tと置き換える4次方程式
\({\small (2)}~x=\pm1~,~\pm i\)
解法のPoint|x²=tと置き換える4次方程式
p.61 練習29\({\small (1)}~x=-3~,~-2~,~1\)
\({\small (2)}~x=-2~,~-1\)
\({\small (3)}~x=1~,~1\pm\sqrt{3}\)
\({\small (4)}~x=2~,~\displaystyle \frac{\,-1\pm\sqrt{15}i\,}{\,4\,}\)
解法のPoint|因数定理を用いた3次方程式の解
\({\small (2)}~x=-2~,~-1\)
\({\small (3)}~x=1~,~1\pm\sqrt{3}\)
\({\small (4)}~x=2~,~\displaystyle \frac{\,-1\pm\sqrt{15}i\,}{\,4\,}\)
解法のPoint|因数定理を用いた3次方程式の解
問題
p.64 問題 8\({\small (1)}~\) \(P(-1)=-a+b-1\)、\(P(3)=3a+b+27\)
\({\small (2)}~\) \(a=-4~,~b=-8\)
解法のPoint|剰余の定理と文字係数
\({\small (2)}~\) \(a=-4~,~b=-8\)
解法のPoint|剰余の定理と文字係数
p.64 問題 10\({\small (1)}~\) \(x=\pm2~,~\pm\sqrt{6}\,i\)
解法のPoint|x²=tと置き換える4次方程式
\({\small (2)}~\) \(x=-3~,~-1~,~\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}\)
解法のPoint|因数定理を用いた3次方程式の解
\({\small (3)}~\) \(x=\pm1~,~\displaystyle\frac{\,1\pm\sqrt{5}\,}{\,2\,}\)
解法のPoint|因数定理を用いた4次方程式の解
解法のPoint|x²=tと置き換える4次方程式
\({\small (2)}~\) \(x=-3~,~-1~,~\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}\)
解法のPoint|因数定理を用いた3次方程式の解
\({\small (3)}~\) \(x=\pm1~,~\displaystyle\frac{\,1\pm\sqrt{5}\,}{\,2\,}\)
解法のPoint|因数定理を用いた4次方程式の解
章末問題
p.65 章末問題A 1\({\small (1)}~\) \(7+\sqrt{2}\,i\)
解法のPoint|負の数の平方根の計算
\({\small (2)}~\) \(-2-2i\)
解法のPoint|複素数の乗法
\({\small (3)}~\) \(\displaystyle\frac{\,7\,}{\,10\,}-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,10\,}i\)
解法のPoint|複素数の除法
解法のPoint|負の数の平方根の計算
\({\small (2)}~\) \(-2-2i\)
解法のPoint|複素数の乗法
\({\small (3)}~\) \(\displaystyle\frac{\,7\,}{\,10\,}-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,10\,}i\)
解法のPoint|複素数の除法
p.65 章末問題A 2\({\small (1)}~\) \(x=\displaystyle\frac{\,1\,}{\,2\,}~,~\displaystyle\frac{\,-1\pm\sqrt{3}\,i\,}{\,4\,}\)
解法のPoint|3次方程式x³=a³の解
\({\small (2)}~\) \(x=\pm\displaystyle\frac{\,\sqrt{6}\,}{\,2\,}~,~\pm\sqrt{2}\,i\)
解法のPoint|x²=tと置き換える4次方程式
\({\small (3)}~\) \(x=2~,~\displaystyle\frac{\,-5\pm\sqrt{23}\,i\,}{\,2\,}\)
解法のPoint|因数定理を用いた3次方程式の解
\({\small (4)}~\) \(x=-2~,~-1~,~2~,~3\)
解法のPoint|x²=tと置き換える4次方程式
解法のPoint|3次方程式x³=a³の解
\({\small (2)}~\) \(x=\pm\displaystyle\frac{\,\sqrt{6}\,}{\,2\,}~,~\pm\sqrt{2}\,i\)
解法のPoint|x²=tと置き換える4次方程式
\({\small (3)}~\) \(x=2~,~\displaystyle\frac{\,-5\pm\sqrt{23}\,i\,}{\,2\,}\)
解法のPoint|因数定理を用いた3次方程式の解
\({\small (4)}~\) \(x=-2~,~-1~,~2~,~3\)
解法のPoint|x²=tと置き換える4次方程式
p.65 章末問題B 7\({\small (1)}~\)[証明] \( x=-1+\sqrt{2}\,i \) より、
\(\begin{eqnarray}~~~x&=&-1+\sqrt{2}\,i
\\[3pt]~~~\hspace{40pt}x+1&=&\sqrt{2}\,i\end{eqnarray}\)
両辺を2乗すると、
\({\small (2)}~\) \(-2-3\sqrt{2}\,i\)
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\(\begin{eqnarray}~~~x&=&-1+\sqrt{2}\,i
\\[3pt]~~~\hspace{40pt}x+1&=&\sqrt{2}\,i\end{eqnarray}\)
両辺を2乗すると、
\(\begin{eqnarray}~~~(x+1)^2&=&(\sqrt{2}\,i)^2
\\[3pt]~~~x^2+2x+1&=&2i^2
\\[3pt]~~~x^2+2x+1&=&2\cdot(-1)\hspace{15pt}(\,∵~i^2=-1\,)
\\[3pt]~~~x^2+2x+1+2&=&0
\\[3pt]~x^2+2x+3&=&0\end{eqnarray}\)
\\[3pt]~~~x^2+2x+1&=&2i^2
\\[3pt]~~~x^2+2x+1&=&2\cdot(-1)\hspace{15pt}(\,∵~i^2=-1\,)
\\[3pt]~~~x^2+2x+1+2&=&0
\\[3pt]~x^2+2x+3&=&0\end{eqnarray}\)
[終]
\({\small (2)}~\) \(-2-3\sqrt{2}\,i\)
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p.65 章末問題B 8 \(-2{\small ~≦~}a\lt2~,~b=-1\)
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