大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和7年度(2025年度)追・試験
問89 (数学Ⅱ・数学B(第7問) 問2)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和7年度(2025年度)追・試験 問89(数学Ⅱ・数学B(第7問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)

(1)複素数平面上で方程式

|z−1|+|z+1|=4・・・・・①

を満たす点z全体がどのような図形かを考える。

(ⅱ)x、yを実数とし、z=x+yiとおくと、方程式①は

√{(x−1)2+( イ )2}=4−√{( ウ )2+y2

と変形できる。

両辺を2乗して計算すると

( エ )=2√{( ウ )2+y2

となる。

さらに両辺を2乗して計算すると

( オ )=1

となる。

( イ ),( ウ )にあてはまるものを一つ選べ。

  • イ:(x−1)  ウ:(y+1)
  • イ:x  ウ:(y−1)
  • イ:(x+1)  ウ:y
  • イ:(y−1)  ウ:(x−1)
  • イ:y  ウ:(x+1)
  • イ:(y+1)  ウ:x

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この過去問の解説 (2件)

01

問題文にしたがって z = x + yi とおくと、
z - 1 = x - 1+ yi
z + 1 = x + 1 +yi
よって、|z +1| + |z - 1| = 4 は x, y で表すと次式になります。
√{(x-1)2 + y2} +√{(x+1)2 +y2} =4
⇔√{(x-1)2 + y2} =4 - √{(x+1)2 + y2}

 

イ:y ウ:(x+1) の選択肢が設問(イ)(ウ)の解答となります。

選択肢5. イ:y  ウ:(x+1)

z = x + yi をz - 1およびz +1に代入し、複素数の絶対値の定義通りに計算します。
続いて、問題文の式の形に合わせて絶対値の1つを右辺に移項すれば解答が得られます。

まとめ

z = x + yi の時、x と y を使って絶対値を表すと |z| = √(x2+y2) です。

実部の2乗と虚部の2乗(i は含めずに)を足した値の平方根が複素数の絶対値になります。
実数の xy 平面上での2点間の距離と同様に考える事ができます。
本設問では |z + 1| などを計算するので、z = (x +1) +yi のようにして絶対値を計算します。
落ち着いて計算すれば解答が得られます。

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02

解答:(イ):y、(ウ):x+1

 

解説:

|z-1|=√{(x-1)2+y2}

|z+1|=√{(x+1)2+y2}

|z-1|+|z+1|=4

⇔√{(x-1)2+y2}+√{(x+1)2+y2}=4

⇔√{(x-1)2+y2}=4-√{(x+1)2+y2}

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