共通テスト(数学) 過去問
令和7年度(2025年度)本試験
問110 (数学Ⅱ・数学B(第7問) 問5)

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問題

共通テスト(数学)試験 令和7年度(2025年度)本試験 問110(数学Ⅱ・数学B(第7問) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

以下( ク )にあてはまるものを1つ選べ。
α、β、γを異なる複素数とし、複素数平面上に3点A(α)、B(β)、C(γ)をとる。直線ABと直線ACの関係について考えよう。
以下、複素数の偏角は0以上2π未満とする。
問題文の画像
  • 0
  • 1
  • 2
  • i
  • 2i
  • −1
  • −2
  • —i

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この過去問の解説 (2件)

01

wの偏角がπ/2または3π/2 であると問題文中にありますから、
設問(キ)で見たようにw は純虚数です。
w = bi とすると、
wとwの共役複素数の和は bi -bi =0 となりますので、
設問(ク)の解答は「0」の選択肢になります。

 

(キ)

wの偏角がπ/2または3π/2 であると問題文中にありますから、
w は複素数平面上の虚軸上にあり、実部は0の複素数となります。
そのような複素数を純虚数と呼びます。

選択肢1. 0

複素数平面上では下図のようになります。
 

まとめ

複素数 a + bi に対して a -bi を共役複素数(複素共役)と呼びます。
これは複素数が純虚数の場合でも同じです。


複素数 u が純虚数で虚部 が b の場合、b の値に関わらずuとuの共役複素数の和は bi -bi =0 となります。
そのため、ここでの設問は計算式を書かなくても即座に解答として 0 を選ぶ事もできます。

参考になった数0

02

※ ωの共役を\overline(ω)と表記します。

 

空欄(キ)

偏角がπ/2、3π/2のとき、複素数は実部が0となるので、純虚数になります。
丁寧に解説しますと、ω=x+yi、|ω|=rとすると、
偏角θ=π/2, 3π/2のとき
cosθ(=x/r)=0 → x=0
sinθ(=y/r)=±1 → y=±r
ω=x+yi=±ri
となり、実部が0である純虚数となります。


ω=biとすると、
ω+\overline(ω)=bi-bi=0
となります。

まとめ

共役について振り返っておきましょう。
\overline(a+bi)=a-bi

参考になった数0