証明sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)e ^(iarctan(b / a))= a + bi?

証明sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)e ^(iarctan(b / a))= a + bi?
Anonim

回答:

説明で

説明:

法線座標平面上では、(1,2)と(3,4)のような座標と、そのようなものがあります。これらの座標を半径と角度でn個の式で表すことができます。それで、もし私たちが右にユニットを行くことを意味するポイント(a、b)を持っているならば、bユニットは上に、そして #sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)# 原点と点(a、b)の間の距離として。電話します #sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)= r#

だから我々は持っています #re ^ arctan(b / a)#

この証明を終えるために、公式を思い出しましょう。

#e ^(itheta)= cosθ+ isin(θ)#

円弧tanの関数は私にもθである角度を与えます。

それで、我々は以下の方程式を持っています:

#e ^ i * arctan(b / a)= cos(arctan(b / a))+ sin(arctan(b / a))#

それでは直角三角形を描きましょう。

(b / a)の逆正接は、bが反対側で、aが隣接側であることを私に教えています。ですから、もし私がarctan(b / a)のcosが欲しいなら、斜辺を見つけるためにピタゴラスの定理を使います。斜辺は #sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)#。だからcos(arctan(b / a))=斜辺上で隣接= #a / sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)#.

これについての最もよい部分は、これと同じ原則が正弦にも当てはまるという事実です。だからsin(arctan(b / a))=斜辺より反対= #b / sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)#.

だから今私たちはこのように私たちの答えを言い換えることができます: #r *((a / sqrt(a ^ 2 + b ^ 2))+(bi / sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)))#.

でも覚えておいて #r = sqrt(a ^ 2 + b ^ 2)# だから今我々は持っています: #r *((a / r)+(bi / r))#。 rはキャンセルされ、あなたは以下のものが残されます。 #a + bi#

したがって、 #(re ^((arctan(b / a))))= a + bi#