与えられた複素数を極形式 $re^{i\theta}$ で表す問題です。ここでは、$1 - \sqrt{3}i$ の極形式を求めます。

代数学複素数極形式絶対値偏角
2025/7/23

1. 問題の内容

与えられた複素数を極形式 reiθre^{i\theta} で表す問題です。ここでは、13i1 - \sqrt{3}i の極形式を求めます。

2. 解き方の手順

複素数 z=x+yiz = x + yi を極形式 reiθre^{i\theta} で表すには、まず絶対値 r=z=x2+y2r = |z| = \sqrt{x^2 + y^2} を求め、次に偏角 θ\theta を求めます。偏角は、x=rcosθx = r\cos\thetay=rsinθy = r\sin\theta を満たす θ\theta です。
今回、z=13iz = 1 - \sqrt{3}i なので、x=1x = 1y=3y = -\sqrt{3} です。
まず絶対値 rr を計算します。
r=12+(3)2=1+3=4=2r = \sqrt{1^2 + (-\sqrt{3})^2} = \sqrt{1 + 3} = \sqrt{4} = 2
次に偏角 θ\theta を求めます。
cosθ=xr=12\cos\theta = \frac{x}{r} = \frac{1}{2}
sinθ=yr=32\sin\theta = \frac{y}{r} = \frac{-\sqrt{3}}{2}
これらの式を満たす θ\theta は、θ=π3\theta = -\frac{\pi}{3} です。
したがって、極形式は 2eiπ32e^{-i\frac{\pi}{3}} となります。

3. 最終的な答え

2eiπ32e^{-i\frac{\pi}{3}}

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