共通テスト(数学) 過去問
令和7年度(2025年度)追・試験
問90 (数学Ⅱ・数学B(第7問) 問3)

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問題

共通テスト(数学)試験 令和7年度(2025年度)追・試験 問90(数学Ⅱ・数学B(第7問) 問3) (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。

( エ )にあてはまるものを一つ選べ。

  • x+(y/2)+(15/4)
  • x−(y/2)+(15/4)
  • (x/2)+(y/2)+(7/2)
  • x+4
  • −x−4
  • (x/2)−(y/2)+(7/2)
  • (x2/2)+(y2/2)−(7/2)
  • −(x2/2)−(y2/2)+(7/2)

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この過去問の解説 (2件)

01

設問(イ)(ウ)より、
√{(x-1)2 + y2} = 4 - √{(x+1)2 +y2}
問題文にしたがって両辺を2乗すると、
(x-1)2 + y2 = 16 +(x+1)2 +y2 - 8√{(x+1)2 + y2}
⇔ -2x +1 = 16 +2x +1 - 8√{(x+1)2 + y2}
⇔16 +4x = 8√{(x+1)2 + y2}
⇔ x +4 =2√{(x+1)2 + y2}

 

「x+4 」の選択肢が設問(エ)の解答となります。

(右辺の(ウ)は x+1 です。)

 

設問(イ)(ウ)

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1. x+(y/2)+(15/4)

問題文にしたがって計算すると、

y は本設問の式の右辺の平方根の中にしか残らない事になります。

選択肢4. x+4

問題文にしたがって両辺を2乗します。
選択肢が 8 つありますが、結果的には簡単な形の式が結果になります。
また、問題文の式の左辺には y が残らない形になります。

選択肢5. −x−4

正解と紛らわしい選択肢です。

単純な計算ミスなどで選ばないように注意しましょう。

まとめ

落ち着いて問題文の通りに計算しましょう。
やや込み入る計算ですが、y2 などは左辺と右辺とで打ち消してなくなる事を予想していると少し計算が楽になるかもしれません。

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02

解答:x+4

 

解説:

(イ)、(ウ)の解答より、

√{(x-1)2+y2}=4-√{(x+1)2+y2}

両辺を2乗すると、

(x-1)2+y2=16-8√{(x+1)2+y2}+(x+1)2+y2

⇔8√{(x+1)2+y2}=4x+16

⇔2√{(x+1)2+y2}=x+4

⇔x+4=2√{(x+1)2+y2}

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