解決済み

名大理系数学2017大問4(3)について質問です

これはz∈M⇒z^2∈M...①

z^2∈M⇔±1±i∈M

最後に➀の逆も成り立つことを確認

という必要条件で絞って十分条件の確認という形式の解答ですか?

ベストアンサー

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①の逆というわけではありませんし、①の逆は成り立っていません。

反例は z=12+12iz=\dfrac{1}{\sqrt{2}}+\dfrac{1}{\sqrt{2}}i です。


必要条件で絞っていった答えが M={±1,±i}M=\{ \pm1,\pm i \} であり、答えの候補がこれしかないということが分かります。

そしてこの集合 MM が条件を満たすことの確認によって、このような集合 MM が一通りに定まることが示されます。


返信(2件)

すみません!頓珍漢な解釈してました!

(2)より

n=4n=4⇔

M1,1,z,zM∋1,-1,z,-z⇒

z2=1(()z1,1,0)z^2=-1(∵(Ⅲ)、z≠1,-1,0)⇔

z=i,iz=i,-i

逆に

z=i,iz=i,-i⇒

n=4n=4

よってn=4のときMは一通りに決まり、その要素は1,-1,i,-i

ということで合ってますか?

また、上のような解答でいいですか?






z=±in=4z= \pm i \quad \Longrightarrow \quad n=4

が少し意味の分からない表現になっていて、そもそも今回の zzn=4n=4 のときに、条件Ⅲを満たす必要があることから M={±1,±z}M=\{ \pm1 , \pm z\} とおけるということから始まっています。

条件Ⅲのみで絞っていった結果、M={±1,±i}M=\{ \pm1, \pm i\} が得られ、これが条件ⅠⅡを満たすことから、唯一の解であることが言えます。

この条件ⅠⅡを満たすことの確認が、十分条件の確認です。


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