共通テスト(数学) 過去問
令和8年度(2026年度)本試験
問113 (数学Ⅱ・数学B(第7問) 問(2)(i)(キ・ク))

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問題

共通テスト(数学)試験 令和8年度(2026年度)本試験 問113(数学Ⅱ・数学B(第7問) 問(2)(i)(キ・ク)) (訂正依頼・報告はこちら)

zを0でない複素数とし、w=z+(1/z)とする。また、rを正の実数とし、複素数平面上で、原点Oを中心とする半径rの円をCとする。

(1)z=√3+iのとき、|z|=( ア )であり

w=({ イ }√{ ウ }/{ エ })+({ オ }/{ カ })i

である。

(2)zがC上を動くとき、wが複素数平面上で描く図形を考える。
実数θをzの偏角とし、極形式を用いてz=r(cosθ+isinθ)と表す。

(i)w=z+(1/z)をr,θを用いて表すと

w=( キ )+i( ク )・・・・・①

である。したがって、θの値によらず( ク )=0となるようなr値は( ケ )である。

( キ )( ク )にあてはまるものを選べ。
  • キ:{r-(1/r)}cosθ  ク:{r+(1/r)}sinθ
  • キ:{r+(1/r)}cosθ  ク:{r+(1/r)}sinθ
  • キ:{r-(1/r)}cosθ  ク:{r-(1/r)}sinθ
  • キ:{r+(1/r)}cosθ  ク:{r-(1/r)}sinθ
  • キ:(r+1)cosθ      ク:(r-1)sinθ
  • キ:(r-1)cosθ      ク:(r+1)sinθ
  • キ:2rcosθ        ク:{r-(1/r)}sinθ
  • キ:{r+(1/r)}cosθ  ク:2rsinθ

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この過去問の解説 (1件)

01

z=r(cos⁡θ+isin⁡θ)を、w=z+1zに代入すると、

   w=r(cos⁡θ+isin⁡θ)+1r(cosθ+isinθ)

      =r(cos⁡θ+isin⁡θ)+cosθ-isinθr(cosθ+isinθ)(cosθ-isinθ)

      =r(cos⁡θ+isin⁡θ)+cosθ-isinθr(cos2θ-i2sin2θ)

      =r(cos⁡θ+isin⁡θ)+cosθ-isinθr(cos2θ+sin2θ)

      =r(cos⁡θ+isin⁡θ)+cosθ-isinθr(sin2θ+cos2θ)

      =r(cos⁡θ+isin⁡θ)+cosθ-isinθr  (sin2θ+cos2θ=1より)

      =(r+1r)cos⁡θ+i(r-1r)sin⁡θ

となります。

選択肢4. キ:{r+(1/r)}cosθ  ク:{r-(1/r)}sinθ

w=(r+1r)cos⁡θ+i(r-1r)sin⁡θが正解です。

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