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📐 複素数平面の公式まとめ

複素数平面」で学ぶ公式をまとめました。各公式をタップすると解説記事にジャンプします。

複素数平面と極形式をわかりやすく解説

  • 2. 複素数の絶対値と偏角

    z=a2+b2|z| = \sqrt{a^2+b^2}
  • 3. 極形式とは

    z=r(cosθ+isinθ)z = r(\cos\theta + i\sin\theta)
  • 4. 極形式のかけ算・わり算

    r1(cosθ1+isinθ1)×r2(cosθ2+isinθ2)=r1r2{cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)}r_1(\cos\theta_1+i\sin\theta_1) \times r_2(\cos\theta_2+i\sin\theta_2) = r_1r_2\{\cos(\theta_1+\theta_2)+i\sin(\theta_1+\theta_2)\}
  • 5. ド・モアブルの定理(発展)

    {r(cosθ+isinθ)}n=rn(cosnθ+isinnθ)\{r(\cos\theta+i\sin\theta)\}^n = r^n(\cos n\theta + i\sin n\theta)

極形式と回転【ド・モアブルの定理・回転移動】

  • 1. 極形式とは

    z=r(cosθ+isinθ)z = r(\cos\theta + i\sin\theta)
  • 1.1. 例:極形式に直す

    r=12+(3)2=4=2r = \sqrt{1^2 + (\sqrt{3})^2} = \sqrt{4} = 2
  • 1.1. 例:極形式に直す

    cosθ=12,sinθ=32    θ=π3\cos\theta = \frac{1}{2},\quad \sin\theta = \frac{\sqrt{3}}{2} \implies \theta = \frac{\pi}{3}
  • 1.1. 例:極形式に直す

    z=2 ⁣(cosπ3+isinπ3)z = 2\!\left(\cos\frac{\pi}{3} + i\sin\frac{\pi}{3}\right)
  • 2. 複素数の積と商の極形式

    z1z2=r1r2{cos(θ1+θ2)+isin(θ1+θ2)}z_1 z_2 = r_1 r_2\{\cos(\theta_1+\theta_2) + i\sin(\theta_1+\theta_2)\}
  • 2. 複素数の積と商の極形式

    z1z2=r1r2{cos(θ1θ2)+isin(θ1θ2)}\frac{z_1}{z_2} = \frac{r_1}{r_2}\{\cos(\theta_1-\theta_2) + i\sin(\theta_1-\theta_2)\}
  • 3. ド・モアブルの定理

    (cosθ+isinθ)n=cosnθ+isinnθ\boxed{(\cos\theta + i\sin\theta)^n = \cos n\theta + i\sin n\theta}
  • 3. ド・モアブルの定理

    {r(cosθ+isinθ)}n=rn(cosnθ+isinnθ)\{r(\cos\theta + i\sin\theta)\}^n = r^n(\cos n\theta + i\sin n\theta)
  • 4. 回転移動

    z=z(cosα+isinα)z' = z \cdot (\cos\alpha + i\sin\alpha)
  • 4. 回転移動

    zw=(zw)(cosα+isinα)z' - w = (z - w)(\cos\alpha + i\sin\alpha)
  • 4. 回転移動

    z=(zw)(cosα+isinα)+wz' = (z - w)(\cos\alpha + i\sin\alpha) + w
  • 5. 1の nnn 乗根

    zk=cos2kπn+isin2kπn(k=0,1,2,,n1)z_k = \cos\frac{2k\pi}{n} + i\sin\frac{2k\pi}{n} \quad (k = 0, 1, 2, \ldots, n-1)
  • 5.1. 例:1の3乗根

    z0=1,z1=cos2π3+isin2π3=12+32i,z2=1232iz_0 = 1,\quad z_1 = \cos\frac{2\pi}{3} + i\sin\frac{2\pi}{3} = -\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2}i,\quad z_2 = -\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{3}}{2}i