Возвести в степень по формуле муавра (3/2 √3/2i)^6

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для возведения комплексного числа в степень по формуле Муавра необходимо сначала представить это число в тригонометрической форме. Исходное выражение: z=(32+32i)6z equals open paren three-halves plus the fraction with numerator the square root of 3 end-root and denominator 2 end-fraction i close paren to the sixth power . 1. Представление числа в тригонометрической форме Пусть z0=32+32iz sub 0 equals three-halves plus the fraction with numerator the square root of 3 end-root and denominator 2 end-fraction i . Найдем его модуль rr и аргумент φphi.

  • Нахождение модуля rr:
    r=a2+b2=(32)2+(32)2=94+34=124=3r equals the square root of a squared plus b squared end-root equals the square root of open paren three-halves close paren squared plus open paren the fraction with numerator the square root of 3 end-root and denominator 2 end-fraction close paren squared end-root equals the square root of nine-fourths plus three-fourths end-root equals the square root of twelve-fourths end-root equals the square root of 3 end-root Нахождение аргумента φphi:
    Так как число находится в первой четверти ( a>0,b>0a is greater than 0 comma b is greater than 0):
    cosφ=ar=3/23=323=32cosine phi equals a over r end-fraction equals the fraction with numerator 3 / 2 and denominator the square root of 3 end-root end-fraction equals the fraction with numerator 3 and denominator 2 the square root of 3 end-root end-fraction equals the fraction with numerator the square root of 3 end-root and denominator 2 end-fraction sinφ=br=3/23=12sine phi equals b over r end-fraction equals the fraction with numerator the square root of 3 end-root / 2 and denominator the square root of 3 end-root end-fraction equals one-half Следовательно, φ=π6phi equals the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction (или 3030 raised to the composed with power).

Тригонометрическая форма числа: z0=3(cosπ6+isinπ6)z sub 0 equals the square root of 3 end-root open paren cosine the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction plus i sine the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction close paren 2. Применение формулы Муавра Формула Муавра для возведения в степень nn выглядит следующим образом: zn=rn(cos(nφ)+isin(nφ))z to the n-th power equals r to the n-th power open paren cosine open paren n phi close paren plus i sine open paren n phi close paren close parenПодставим наши значения ( r=3r equals the square root of 3 end-root , φ=π6phi equals the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction , n=6n equals 6): z6=(3)6(cos(6π6)+isin(6π6))z to the sixth power equals open paren the square root of 3 end-root close paren to the sixth power open paren cosine open paren 6 center dot the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction close paren plus i sine open paren 6 center dot the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction close paren close paren 3. Вычисление результата

  • Возведение модуля в степень:
    (3)6=(31/2)6=33=27open paren the square root of 3 end-root close paren to the sixth power equals open paren 3 raised to the 1 / 2 power close paren to the sixth power equals 3 cubed equals 27 Вычисление аргумента:
    6π6=π6 center dot the fraction with numerator pi and denominator 6 end-fraction equals pi Нахождение значений тригонометрических функций:
    cosπ=-1cosine pi equals negative 1
    sinπ=0sine pi equals 0

Итоговый расчет: z6=27(-1+i0)=27(-1)=-27z to the sixth power equals 27 open paren negative 1 plus i center dot 0 close paren equals 27 center dot open paren negative 1 close paren equals negative 27Ответ: -27negative 27. Если вам потребуется возвести это же число в дробную степень (найти корни), я могу составить для вас таблицу всех возможных значений.

Форма ответа

Ваш аватар