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Mathematics Senior High

(2)の四角で囲っている所がなんでcos15やisin15となるのか分かりません。

基礎問 15 積と商 次の問いに答えよ. (1) 21=1+√3i, z2=1+i とするとき, Z1Z2, Z2 ⅡI. れぞれ求めよ. 1+√3 i 1+i (2) z= 精講 複素数の積や商の計算には,極形式が有効に働きます. それは, 次 のような関係式が成りたっているからです . を計算し, sin 15° の値を求めよ. Z2 = (coso+isin01), z2=12 (cos O2+isin02) と表されて いるとき, zizz=rarz{cos(O1+O2)+isin (01+02)} 21-¹¹(cos (01-0₂)+isin (0₁-0₂)} (TEEL, 22=0) 12 このことは,次のように表すこともできます. Ⅰ. |12|=|21||22| arg (2122) = argzi+argz2 21 22 122 21 の絶対値と偏角をそ 21 arg |= argz-argz2 注偏角の公式の表す意味は次の通りです. 13 で学んだ様に, 偏角は無数に存在していますから, Z1Z2の偏角と ( 21 の偏角 + Z2 の偏角) が一致するとは限りません. たとえば, argz = 200°, argz2=300° とすると argzi+argzz=500° です. しかしこのようなとき, 13 の によれば140℃=500°360°) と答えてよいので argz1z2=140° と答えるわけです. すなわち,この公式は 「Z1の偏角+ 22 の偏角 = 2122 の偏角のうちのどれか1つ」 という意味をもっているのです. (1)=2(cos60°+isin60°), z2=√2 (cos 45°+isín 45°) より |z|=2, argzı=60°|z2|=√2, argz=45° |12|=|1||22|=2√2 arg (Zizz) = argi+argzz=105° また、 (2) 2₂ 2= =√2 argzi-arg2=60°-45°=15° arg(21)=1 1+√√3i_ (1+√√3i)(1−i) _ (√ 3 +1)+(√3 −1)i 1+i (1+i)(1-i) 2 6- √√2 V6+√2 4 sin 15°= =15° ポイント また, (1) より z=21 だから、 Z2 演習問題 15 =√2 z=√2 (cos15° + isin 15° ① ② より -√²₁) 6-√2 4 II. Ⅰ. |2122|=|21||221, 112₁2₂=12₁12₂1 <arg (zizi) = argz: targz2 2₁2₁ 2₂ Z₂ 1221 21 arg (2₁)=; 22 arg (2122) = argitargz2 31 <arg Fargz-arg 2₂ =arg 2₁-arg 22 第2章 α=1+i, B=√3+i について, (1) dl, arga を求めよ.ただし, 0°≦arga <360°とする. (2)y=- = ℓe とおくとき, yl, argy を求めよ.ただし, 180°≦argy <180°とする.

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i=cos(π/2)+sin(π/2)はどのようにして求められるのですか?

こめ 20 重要 例題 9 例題 9 極形式の利用 (2) 三角関数の公式が関連 00000 (1) a=11/12 (1+i) とするとき, a+iの偏角 0(0≦0<2π) を求めよ。 π (2) α+iの絶対値に注目することにより, cos の値を求めよ。 基本6 指針 (1) ati= 1/1/12 +(1/1/2+1); であるが,これをか.20 基本例題6と同じようにして極形式 √√2 V2 π π π X = // (1+x) より、 解答 で表すことは難しい。 そこで, α=cos COS +isin- i=cos 6+ +isin に注目すると W& MERE d,iの絶対値はともに1である。 COS π i = (cos ++ cos) + (sin+ (sin si 4 ここで,三角関数の和積の公式を利用するとうまくいく。 cos A+cos B=2 cos- A+B A-B 2 2 sinA+sinB=2sin A+B__ __A-B 2 2 (2) α+iは極形式,a+biの形の2通りに表される。その絶対値を等しいとおく。 153-1 (8) 複素数 π (1) a=cos- +isin, i=cos+isin 5 から 4 例え!= (cos/ √2 π a+i=(cos+isin 本) + (costisin) によ +cos- COS 一般に3 COS = 2 cos πT COS 8 π π 2 7)+i(sin+sin) in (19 別解 図で考える。 π + cos = 2 cos { / (+7) cos((2-4)} & cos 6, π yacostrati 22 2 4 (xy) に 8 (16) ●複素数の式は3 π 8 a+i=2cos (cos+isin) π 8 極める =2sing rcos であるから sin+sin =2sin/12(+4)cos{1/(-4) 2 0₁ 状の図形的な意味 π ...... y SOPERE YAHO YA Al 1|i 1 √2 x manen だけ回転して cosbr 算する COS 20₁+ O G 茶 α 1 4 √2 π 2 +i から (1) +4=1/20 求める偏角は+0= = D 0₁= 18 x 000000 x ことができる。 π 8 2cos /> 0 から、①がatiの極形式で、偏角は0=2123形式に -> 8 mu N

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白チャート数学Ⅲ 「複素数平面」の問題です。 赤線で囲まれた部分が分からない所です。 2cos2nπ/3という値が 出るところまでは分かるのですが、 なぜ急に「n=3mのとき」や「n=3m+1のとき」、「n=3n+2のとき」と場合分けして計算しているのでしょうか?

複素数の累乗 (2) 発展例題22 基礎例題10 −1+√3 i\n 1-v3i\n nが負でない整数のとき, (-1/31)+(1/31) を簡単にせよ。 2 2 CHABL 複素数の累乗 & GUIDE (複素数)” にはド・モアブル (cosO+isino)"=cosno+isinne (nは整数) -1+√3i -1-√3 i をそれぞれ極形式で表し, 与式を変形する。 2 2 −1+√3 i =COS 12/23 x + isin 1/27a. 2 -1-3i=cos(12/2x)+isin(-1/3) 2nx i\n (-1+√/3i)*=cos 23 =COS +isin 2 3 (-1-√3)= cos(-2) +isin(-2) 2 2nπ 2nπ = COS -isin 3 3 2nπ ゆえに(-1)+(1-√3)=2 = 2 cos 2 2 よって, mを負でない整数とすると n=3m のとき 2nπ 2nπ =2m² すなわち 2 cos 3 3 n=3m+1のとき 2nπ 2 2nπ =2mx+ π すなわち 2 cos -=-1) €50 3 3 3 n=3m+2 のとき n=3m+2 のとき a"=q3md2=a2 4 2nπ 2nx 3 =2mx+ 2 cos すなわち =-1 B"=B3m B2=B2 3 3 a" +B=a²+B² 以上から、nが3の倍数のとき2nが3の倍数でないとき -1 =β+α=-1 n 1+√√ i\n\ 1-√ EX 22°nが負でない整数のとき, (Lv32)+(1-231)" を簡単にせよ。 解答 であるから =2 39 1章 発展学習 -1+√3i -1-3i と 2 2 は、実軸に関して対称で あるから 偏角 0は で考える。 20 cos 1/30, sin 10の周期 はともに3であるから n=3m, 3m+1, 3m+2 の場合に分ける。 1-1-18 −1+√3 i 参考 α= 2 −1−√3 i B= とおく 2 と α, βは1の3乗根 (p.22 参照) であるから α3=3=1 n=3m のとき α"=q3m=(α3)"=1=β" n=3m+1のと a"=α3ma=a B"=B3mB=B a"+β"=α+β=-1 詳しくは 数

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