2つの複素数
z 1 ,
z 2 の積を考える。
z
1 = x 1
+ y 1
i ,
z 2 =
x 2 + y
2 i
とおくと, z
1 ≠0 の場合,
z 1
z 2
= x
1 + y 1
i x 2
+ y 2
i
=
( x 1
+ y 1
i )(
x 2 −
y 2 i )
( x
2 + y 2
i 2 )(
x 2 −
y 2 i )
= (
x 1 x
2 + y 1
y 2 )+(
x 2 y
1 − x 1
y 2 )i
x 2 2
+ y 2 2
= (
x 1 x
2 + y 1
y 2 )
x 2 2
+ y 2 2
+(
x 2 y
1 − x 1
y 2 )
x 2 2
+ y 2 2
i
となります。でも,計算はできたがこの商の値がどのような意味をもつのか直感的に理解できないね!
そこで,複素数を極形式で表現して複素数の商の意味を考えてみよう。
z
1 = r 1
( cos θ
1 +isin
θ 1 )
,
z 1 = r
2 ( cos
θ2 +isin
θ2 )
とおくと,
z 1
z 2
= r
1 ( cos
θ 1 +isin
θ 1 )
r 2 (
cos θ 2
+isin θ
2 )
= r
1 ( cos
θ 1 +isin
θ 1 )(
cos θ 2
−isin θ
2 )
r 2 (
cos θ 2
+isin θ
2 )(
cos θ 2
−isin θ
2 )
= r
1 ( cos
θ 1 cos
θ 2 +sin
θ 1 sin
θ 2 )+i(
sin θ 1
cos θ 2
−cos θ
1 sin θ
2 )
r 2 (
cos θ 2
+sin θ
2 )
三角関数の加法定理と
sin 2 θ+
cos 2 θ=1
の関係を用いると
 
=
r 1
r 2 {
cos( θ
1 − θ
2 )+sin(
θ 1 −
θ 2 )
}
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