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    수학이 알고싶은 중고대딩들을 위한 수학 노트

드 무아브르의 정리, 복소수와 정다각형

이 항목의 스프링노트 원문주소

 

 

 

개요

(정리) 드 무아브르

(\cos \theta + i \sin \theta)^n=\cos n\theta + i \sin n\theta

여기서 \theta 는 임의의 실수, n 은 임의의 정수

 

 

증명
  • 수학적 귀납법

 

 

오일러의 정리를 통한 증명

(\cos \theta+ i\sin \theta)^n=(e^{i\theta})^n=e^{in\theta}= \cos n\theta+ i\sin n\theta

 

 

 

 

정다각형과의 관계
  • z^n=1 를 만족시키는 복소수 방정식을 풀면, n개의 해는 복소평면에서 정n각형의 꼭지점이 된다.

    방정식을 풀기 위해, z=\cos \theta + i \sin \theta 로 두고 드 무아브르 정리를 적용하자.

    (\cos \theta + i \sin \theta)^n=\cos n\theta + i \sin n\theta=1

    \theta=\frac{2k\pi}{n}, k=0,1,\cdots,n-1

     

  • z^3=1 의 해는, 1,\frac{-1+\sqrt{-3}}{2}, \frac{-1-\sqrt{-3}}{2} 세 개가 있다. 이를 복소평면에 점으로 나타내면, 다음과 같이 정삼각형의 꼭지점을 이룬다.

    img602.gif

 

 

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Last edited on 12/23/2010 17:14 by 피타고라스

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