質問<695>2001/11/17
from=忘れな草
「複素数」


2つの複素数α、Zがあり|α|<1とする。
このとき|Z-α|、|1-α ̄Z|の大小を比較せよ。

※「α ̄」は「αバー」ということです。


お返事2001/11/21
from=武田


             ___
|Z-α|2 =(Z-α)(Z-α)
             _ _      =(Z-α)(Z-α)
              _ _
      =|Z|2 -(αZ+αZ)+|α|2 

              ____
   _      _    _
|1-αZ|2=(1-αZ)(1-αZ)
           _     _
       =(1-αZ)(1-αZ)
                  _   _
       =1+|α|2|Z|2-(αZ+αZ)

上式から下式を引いて、
          _
|Z-α|2-|1-αZ|2=|Z|2+|α|2-1-|α|2|Z|2
      =|Z|2(1-|α|2)-(1-|α|2)
      =(1-|α|2)(|Z|2-1)

|α|<1より、|α|2<1
1-|α|2>0

(1)|Z|<1のとき
    |Z|2-1<0
             _
    |Z-α|2-|1-αZ|2<0
            _
    |Z-α|<|1-αZ|………(答)

(2)|Z|≧1のとき
    |Z|2-1≧0
             _
    |Z-α|2-|1-αZ|2≧0
            _
    |Z-α|≧|1-αZ|………(答)