基本 例題 93
1のn乗根
極形式を用いて, 方程式 21 を解け。
CHART & SOLUTION
複素数の累乗
ド・モアブルの定理
[1] |2|=1 より =1であるから, z=cos0+isin0 とおく。
[2] 方程式 2”=αの両辺を極形式で表す。
[3] 両辺の偏角を比較する。
偏角はarga +2kπ (k は整数)とする。
[4]0≦0<2πの範囲にある偏角の値を書き上げる。
解答
00000
313
p.302 基本事項 5 基本90
2=1から | z | 3=1
よって |z|=1
<+r=1
したがって, zの極形式を z=cosisin <2
とすると
=cos 30+isin 30
◆ド・モアプルの定理
また, 1を極形式で表すと
1=cos0+isin 0
よって, 方程式は cos 30+isin 30=cos0+isin 0
両辺の偏角を比較すると
3章
11
複素数の極形式, ド・モアブルの定理
2kл
30=0+2km (kは整数) すなわち 0
30=0 だけではない。
3
2kл
2kл
+2k を忘れずに!
よって
z=COS
+isin
.....
①
3
3
0≦02
の範囲では k=0, 1,2
① で k = 0, 1, 2としたときのぇをそれぞれ20, 21, Z2 とす
z= cos0+isin0=1,
12/3n+isin/3x=-12+12
inf. 23=1の解を複素数
平面上に図示すると, 下図
のようになる (p.302 基本
事項 5例 を参照)。 解を
表す点 20, Z1,Z2は単位円
に内接する正三角形の頂点
ると
21 COS
4
z2=cOS gr+isin 3π 2 2
4
1 √3
π=
YA
したがって、求める解は z=1, -121121-12-13
1√3
1
2
21
+
-i,
π
3
inf. 「極形式を用いて」 と指示がない場合
z-1=0 から
(z-1)(z2+z+1)=0
-1±√√3i
よって
z=1,
2
と解くこともできる。
nia
-1
22
20
x