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複素数の問題です。 全て解いてほしいです。 特に問題4の解説をよろしくお願いします。

問 ■複素平面と極形式 題 複素数zは:=Rez+ i Imz と書くことができ、実部 Re z をx座標、虚部 Im:をy座標に見立てることで、 ガ ウ こを2次元平面上の1点として捉えることができる。この平面を複素(数)平面ないしGauss 平面と呼ぶ。 一方、ある複素数zを、二つの実数r,e(ただしr>0に制限す る)を用いて Im ミ=ree という形で表わしたものを:の極形式表示と呼ぶ。e の逆数は -1 Im:=rin 1 で定義する。 er Imz 問[]()r= |, tan @ = が成り立つことをそれぞれ示せ。 Rez (i) 逆数の定義に基づいて (e")= e-t0 であることを示せ。 Re Rez=r このようにこの絶対値であるrは複素平面における原点(0+ 0i) から、までの距離を表わし、0は原点とこを結ぶ線分が実軸となす 角を表わす。はarg z とも書き、偏角 (argument)(物理や工学で はしばしば位相(phase))と呼ぶ。原点の周りを一周しても同じ点 に戻ってくることから、0には 2x ラジアン= 360度の整数倍の不 定性がある。また、0+0iの偏角は定義されない。 図1 複素平面。 偏角と加法定理 絶対値が1の二つの複素数 Im 21= COs # +isin @, 2= cos #,+i sin @。 を考える。ここで0,,02 は実数とする。 問 [2]() 積22 を計算し、三角関数の加法定理とオイラーの公 式を用いて極形式表示に直せ。また、同様にして商z/zz = zi の極形式表示も求めよ。(i) 21,22の複素平面における表示を図2 とする。このとき、積」みと商z/を複素平面に図示せよ。 0.5 Re -10 -0.5 0.5 21= e,22= e であったから、小間 (i) のとくに積の方の結 果から、次の基本的な指数法則が成り立つことが理解できる: 基本的な指数法則 -0.5 実数,に対してelh el = e(h+h)が成り立つ。 図2 と2の複素平面における表示。 また、小間(i) の結果から、22= e' hを掛けることで」から偏 角がだけ反時計回り方向に回り(角度が+)、2で割ることで 2」から偏角はだけ時計回り方向に回る(-)ことが納得できる。

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数学 高校生

解答の赤い文字のところの式の後の式の意味がわかりません。なぜ3分の1を360度に書けるのですか?? 問題全体的にも教えてくださると嬉しいです。 お願いします🙏

OO000 重要 例題170 曲面上の最短距離 右の図の直円錐で, Hは円の中心。線分 AB は直径、 OH は円に垂直で, OA=a, sin0= っとする。 3 P a 点Pが母線OB上にあり, PB= とするとき, A h H 'B 点Aからこの直円錐の側面を通って点Pに至る最短経 路の長さを求めよ。 基本149 指針>直円錐の側面は曲面であるから, そのままでは最短経路は考えにくい。そこで,曲面を げる,つまり 展開図 で考える。 →側面の展開図は扇形となる。 なお,平面上の2点間を結ぶ最短の経路は, 2点を結ぶ線分 である。 重要例産 166 解答 AB=2r とすると, △OAHで, AH=r, ZOHA=90°,内 AA 1_3 1 3 r sin0= っであるから a の頂/ B 側面を直線 OA で切り開いた展開図 は,図のような,中心 0, 半径 OA=aの扇形である。 中心角をxとすると,図の弧 ABA' の長さについて |7CD B a P 3kで M の. 3 A A A(A) A 0 AMA ,38%3MS流中 2元a x =2πr 360° MM1TA (弧ABA’の長さは,! 円3ぶを 円Hの円周に等しい 1 =120°MEビーME 3 1 x=360°…-=360° r であるから 3 a a 7ここで, 求める最短経路の長さは,図の線分 APの長さである| 2点S, Tを結ぶ最短 は,2点を結ぶ線分S から,△OAPにおいて, 余弦定理により, AP=OA?+OP-20A·OP cos 60° 1_7 0円料 MM 13 2。 a-2a a 2 =a°+ 3 ミ 3 2 9 S 7。 AP>0であるから, 求める最短経路の長さは a 3 ニー ー

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