공통수학1복소수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

켤레복소수 점화

문제

복소수 z1=1+2iz _{1} = 1 + 2 i에 대하여 z2=z1+(1+i)\displaystyle z _{2} = \overline{z} _{1} + ( 1 + i ), z3=z2+(1+i)\displaystyle z _{3} = \overline{z} _{2} + ( 1 + i ), z4=z3+(1+i)\displaystyle z _{4} = \overline{z} _{3} + ( 1 + i )라 하자. 같은 방법으로 z5z _{5}, z6z _{6}, … 을 차례로 정할 때, z100z _{100}은? (단, i=1\displaystyle i = \sqrt{- 1}이고 z\displaystyle \overline{z}zz의 켤레복소수이다.) [3점] 100+i100 + i100i100 - i100+2i100 + 2 i101i101 - i101+2i101 + 2 i

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해설

[출제의도] 복소수의 연산을 이용하여 추론할 수 있다. z2,z3,z4,z5,z _{2} , z _{3} , z _{4} , z _{5} , \cdots를 차례로 구해보면 z2=z1+(1+i)=12i+(1+i)=2i\displaystyle z _{2} = \overline{z} _{1} + ( 1 + i ) = 1 - 2 i + ( 1 + i ) = 2 - i z3=z2+(1+i)=2+i+(1+i)=3+2i\displaystyle z _{3} = \overline{z} _{2} + ( 1 + i ) = 2 + i + ( 1 + i ) = 3 + 2 i z4=z3+(1+i)=32i+(1+i)=4i\displaystyle z _{4} = \overline{z} _{3} + ( 1 + i ) = 3 - 2 i + ( 1 + i ) = 4 - i z5=z4+(1+i)=4+i+(1+i)=5+2i\displaystyle z _{5} = \overline{z} _{4} + ( 1 + i ) = 4 + i + ( 1 + i ) = 5 + 2 i \cdots \cdots \cdots \cdots \cdots 실수부분은 2,3,4,5,2 , 3 , 4 , 5 , \cdots로 나타나고, 허수부분은 1,2- 1 , 2가 반복되어 나타난다. ∴ z100=100iz _{100} = 100 - i

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