複素関数の問題
複素数 について、対数 の主値 を求めよ。ただし、主値とは偏角 を の範囲にとったときの値 のことであり、 は自然対数とする。
この問題で使うもの
- 複素数の指数関数・対数関数と分枝(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(57 技能)
読み込み中…
右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る(前提が先)
- 分数のたし算・ひき算
- 小数の四則計算
- 正負の数の加法・減法
- 分数のかけ算・わり算
- 四則の混じった計算の順序
- 正負の数の乗除・累乗と四則混合
- 分配法則を使った計算のくふう
- 文字式の計算(同類項・分配法則)
- 乗法公式による展開
- 因数分解
- 3 次式までの展開と因数分解
- 微分係数と導関数の定義
- 多項式の微分
- 小数と分数のまじった計算
- 逆算(□ を求める)
- 1 次方程式の解き方
- 比例・反比例の式とグラフ
- 約数の見つけ方
- 素因数分解と約数の個数
- 平方根の意味と根号の簡単化
- 関数 の式と変域
- 平方完成と 2 次関数のグラフ
- 2 次不等式
- 剰余の定理・因数定理と高次方程式
- 増減表と極値
- 等間隔にならんだ数の和
- 等差・等比数列の和と Σ
- 数列の極限
- 関数の極限
- 関数の連続性と中間値の定理
- 平均値の定理
- 積と商の微分
- 第 2 次導関数とグラフの凹凸
- 合成関数の微分
- 円の周の長さと面積
- おうぎ形の弧の長さと面積
- 弧の長さからおうぎ形の中心角と面積を求める
- 三角形・四角形の面積
- 三平方の定理
- 特別な直角三角形の辺の比
- 弧度法と単位円による三角関数
- の極限
- 加法定理と 2 倍角・半角・積和の公式
- 三角関数の導関数
- 根号の乗除と加減
- 指数の拡張と指数関数
- 対数の定義と性質
- 自然対数の底
- 指数関数・対数関数の導関数
- 増減・凹凸・漸近線とグラフ
- テイラー展開
- 無限等比級数と無限級数
- べき級数と収束半径
- 複素数と 2 次方程式の虚数解
- オイラーの公式
- 極形式と積・商
- 複素数の指数関数・対数関数と分枝
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
複素数の対数 を使います。主値では偏角を の範囲にとります。
ヒント 2
を極形式 で表し、絶対値 と偏角 を求めます。
ヒント 3
で、、 です。この 2 つを満たす を の範囲で求めます。
答えと解説
答えを見る
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
複素数の対数は、 に対して
で定まります。偏角 には の整数倍の不定性があります。主値では の範囲の偏角を使います。
手順 1:絶対値を求める。
手順 2:偏角を求める。
と書けるので、偏角 は
を満たします。 は第 2 象限にあるので、 の範囲では です。
手順 3:主値を書く。
確認
を使うと
となり、もとの に戻ります。
よって答えは です。
別解
は第2象限にある。。偏角は かつ第2象限なので ( を満たす)。よって 。検算: となり一致する。