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2021年05月04日

28007 複素数とベクトル  「重要」 複素数の 乗法・除法





複素数の 乗法・除法

01

複素数Z=a+bi を

極形式に 書き換えたものを 使うと

乗法 除法で 偏角の計算が 便利である


公式は こうなんですが
P5040001.JPG

02

乗法の方から 見てくと

掛け合わせるでしょ

絶対値の r r を

前に 出しといて


複素数の展開

P5040002.JPG
03

実部 虚部の なかみを

加法定理で


P5040003.JPG
04

偏角を 

足し合わせた形に


乗法

P5040004.JPG

05

除法は

P5040005.JPG
06

まず 分母を 有理化の時の様に

そうしたならば

P5040006.JPG
07

分子は

P5040007.JPG
08

展開して

P5040008.JPG
09
‏加法定理は こんなだから

プラス マイナス 間違えないように

P5040009.JPG
10

除法は

偏角の 引き算の 形に


P5040010.JPG
11

乗法と 除法を 証明したので


ここからの 問題を解くときに

すでに 証明済み ということで

P5040011.JPG
12

左辺を ➀ABを それぞれ

足し算

P5040012.JPG
13

和を 積に 変える 公式が

あったじゃナイスカ

P5040013.JPG
14


➀ABの 実部 虚部を

積の 形に 塊にして


P5040014.JPG
15
➀ABを それぞれ 同類項で くくって

P5040015.JPG
16

こんな感じにするでしょ

P5040016.JPG
17

これがさ みんな 掛け合わさるんだから

P5040017.JPG
18

右辺の 8が出てきたでしょ

P5040018.JPG
19

ここで 偏角 の入った式の 掛け算

乗法ですよ


P5040019.JPG
20

先に 証明済みの 公式で

二つづつ 順次 掛け合わせると

P5040020.JPG
21

もうちょっと

左辺と 右辺 どこが違うか 見ると

P5040021.JPG
22

そこで


z1・z2・z3を

計算するとさ


P5040022.JPG
23


ちょうど 左辺の しっぽと 同じになったので


出来ました

P5040023.JPG
24

計算問題

P5040024.JPG
25

分母から 有理化の時の様に

計算してきますと

P5040025.JPG
26


分子が 綺麗な形になって

P5040026.JPG
27

二つづつ かけてくと

P5040027.JPG
28

Θが 15度


i
だね

P5040028.JPG
29

次も これもさ

通分して

有理かみたいにして

今みたいに やればいいけど

もうすこし 簡単に


P5040029.JPG
30

極形式にして

除法の公式に 持ち込めばさ

P5040030.JPG
31

こんな感じに

簡単に


P5040031.JPG
32

整理したら 右辺


P5040032.JPG
33

問題を 読んでいただいて


まず Zを 求めないと


P5040033.JPG
34


絶対値と 偏角 できてるので

極形式から


こうでしょ

P5040034.JPG
35

オメガは 

これはさ

極形式 にするには


行ってみましょう

P5040035.JPG
36


今度はどうだ

P5040036.JPG
37

ここで

最近よく使ってる 調整法で

P5040037.JPG
38


いじると


P5040038.JPG
39


偏角は 同じでないといけないので

P5040039.JPG
40

サイン と コサイン が 場所が 

ぎゃくに なる様に


P5040040.JPG
41

コンななんですが


絶対値は プラス

P5040041.JPG
42

αの範囲を 見ると

サイン関数の 0から π は プラス


これでいいのだ

P5040042.JPG

43

偉く 難しそうなんですが


まず ωの 2乗を 計算じゃナイスカ

P5040043.JPG
44

こんな感じで

P5040044.JPG
45

んん〜〜〜〜だいじょ〜かや


左辺の 極形式を 簡単な形にですよ

P5040045.JPG
46


ここで

わざと

マイナスを 出してくると

P5040046.JPG
47


これはさ


P5040047.JPG
48
ゼット だんか


複素平面上に Z( -1,0) を 書くと 


偏角 αは π


P5040048.JPG
49

問題




コサイン サイン の 値を 求めるのだけれど

P5040049.JPG

50
まず 順に




P5040050.JPG

51

これを 整理して

P5040051.JPG
52

こうでしょ

P5040052.JPG
53

極形式を 2つ


P5040053.JPG
54

これと これを Z1
 
と しよか

P5040054.JPG
55

こっちを Z2 として


P5040055.JPG
56

Z

Z1

Z2

としてみれば


P5040056.JPG
57

複素数の 除法を やるとさ

P5040057.JPG
58

二つの 式が 同値になるから


実部の 比較で コサイン


虚部の 比較で サイン


P5040058.JPG
59

コサイン

P5040059.JPG
60

サイン


なのでした

P5040060.JPG

お疲れ様です。





( 晴れ部屋へ 家庭菜園と ざっかや

メニュウ ページ リターン    )






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