高2|複素数と方程式解き方がわからないときは 複素数と方程式|解の公式・判別式・解と係数の関係【数学II】 を先に読むと、この問題で何を問われているかが分かります。
このページは高校2年「複素数と方程式」の無料問題プリント(複素数と方程式(基礎) 複素数)です。プリントをダウンロードして解いたあと、ページ下部の数強塾オリジナルの練習問題3問で、同じ考え方を別の数字で確かめてください。解答には、途中でつまずきやすい箇所の説明を付けています。
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下のリンクから PDF が開きます。印刷して手で解くのがいちばん定着します。
複素数と方程式で何ができるようになるか
複素数の四則、判別式が負のときの2次方程式、解と係数の関係。「実数の範囲では解けない」で終わっていた方程式が、すべて解けるようになります。
解き方の手順
1複素数の計算は普通に展開して、最後に i2 = −1 を使う。
22次方程式は判別式の符号を先に見る。負なら虚数解。
3√(負の数) は √(正の数)× i に直してから簡約する。
4対称式を聞かれたら、α+β と αβ に直して解を求めずに答える。
つまずくのはここ
つまずき1|i2 を −1 に直し忘れる
展開したあと i2 が残っていないかを必ず見ます。ここを直し忘れると実部と虚部がまるごとずれます。
つまずき2|虚数解を片方しか書かない
係数が実数の2次方程式の虚数解は、必ず共役な2つです。± を落とすと半分しか答えていないことになります。
つまずき3|解を求めてから対称式を計算する
α2+β2 や 1/α+1/β は、解と係数の関係だけで出せます。解を求めるのは遠回りです。
数強塾オリジナルの練習問題
プリントと同じ考え方を、数字を変えて出題しています。まず自分で解いてから「解答・解説を見る」を開いてください。このページ専用の問題なので、他のページとは数字が異なります。
練習1
次の計算をしなさい。 (−3 + 6i)(−2 + 5i)
解答・解説を見る
解答
分配して展開し、i2 = −1 を使う。
= 6 − 15i − 12i + 30i2
i2 = −1 なので最後の項は −30 になる。
−24 − 27i
検算:実部は (−3)×(−2) − (6)×(5) = −24、虚部は (−3)×(5) + (6)×(−2) = −27。
i2 を −1 に直し忘れるのが最も多い失点。
練習2
2次方程式 x2 − 10x + 50 = 0 を解きなさい。
解答・解説を見る
解答
解の公式より x = (10 ± √((−10)2 − 4×50)) / 2
判別式は 100 − 200 = −100 で負なので、解は虚数になる。
√(−100) = √100 × i = 10i
x = 5 ± 5i
検算:解と係数の関係より、和は 10(= 10 ✓)、積は (5)2 + 52 = 50(✓)。
虚数解は必ず共役な2つ(係数が実数のとき)。片方だけ書くと減点される。
練習3
2次方程式 x2 + 12x + 36 = 0 の2つの解を α, β とするとき、α2 + β2 と 1/α + 1/β の値を求めなさい。
解答・解説を見る
解答
解を求めずに、解と係数の関係だけで出すのがこの型。
α + β = −12、αβ = 36
α2 + β2 = (α + β)2 − 2αβ = (−12)2 − 2×(36) = 72
1/α + 1/β = (α + β) / αβ = −12 / 36 = −1/3
検算:実際の解は −6 と −6。(−6)2 + (−6)2 = 72、1/(−6) + 1/(−6) = −1/3。一致する。
対称式は α+β と αβ だけで書ける。解を求める必要はない。
複素数と方程式の他のプリント
同じ「複素数と方程式」の無料プリントは全部で 19 本あります。近い番号のものを並べました。
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解き終わったら
- 数学II・B・Cの要点辞典——複素数と方程式を含む数II・B・C全範囲。
- 二次方程式とは|意味・計算方法——実数の範囲での復習。
- |z+4/z|の最小値はなぜ0なのか——複素数平面での入試問題の深掘り。
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