複素数の累乗

z=(cos⁡30∘+isin⁡30∘)z = (\cos 30^\circ + i\sin 30^\circ) のとき、z6z^{6} を a+bia + bi の形で表せ。

この頁は既定のパラメータ(絶対値 r = 1, 偏角(度) = 30, 指数 n = 6)での解答例です。

解答

解説(ステップ)

  1. 1ド・モアブルの定理で絶対値を累乗し、偏角をn倍します
    zn=rn(cos⁡nθ+isin⁡nθ)z^n=r^n(\cos n\theta+i\sin n\theta)
  2. 2偏角を0度以上360度未満に直します
    nθ(mod360∘)=180∘n\theta\pmod{360^\circ} = 180^\circ
  3. 3三角関数を実部と虚部に分けます
    ℜzn=−1,ℑzn=0\Re z^n = -1,\quad \Im z^n = 0

この解法は人手で実装し、単体テストで検証しています(自動生成の答案ではありません)。

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