逆数写像と円

複素数平面上で、点 12\dfrac{1}{2} を中心とする半径 12\dfrac{1}{2} の円から原点を除いた図形を CC とする。CC 上の点 zz に対して、1z\dfrac{1}{z} の実部を求めよ。

この頁は既定のパラメータ(定数 c = 2)での解答例です。

東京大学 2025年度 理科第6問 の形式を参考に作成したオリジナル問題です(実際の入試問題ではありません)。

解答

解説(ステップ)

  1. 1円の方程式をzと共役複素数で表します
    zz‾=z+z‾cz\overline z=\frac{z+\overline z}{c}
  2. 2両辺を|z|²で割り、逆数の実部を読み取ります
    ℜ(1z)=c2=1\Re\left(\frac{1}{z}\right) = \frac{c}{2} = 1

この解法は人手で実装し、単体テストで検証しています(自動生成の答案ではありません)。

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