複素数 $z = \cos(-5 \times \frac{2}{3}\pi) + i\sin(-5 \times \frac{2}{3}\pi)$ を計算し、簡単な形で表す問題です。

代数学複素数三角関数極形式
2025/5/14

1. 問題の内容

複素数 z=cos(5×23π)+isin(5×23π)z = \cos(-5 \times \frac{2}{3}\pi) + i\sin(-5 \times \frac{2}{3}\pi) を計算し、簡単な形で表す問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた式を計算します。
z=cos(103π)+isin(103π)z = \cos(-\frac{10}{3}\pi) + i\sin(-\frac{10}{3}\pi)
103π-\frac{10}{3}\pi2π2\pi を足して、同値な角度を見つけます。
103π+2π=103π+63π=43π-\frac{10}{3}\pi + 2\pi = -\frac{10}{3}\pi + \frac{6}{3}\pi = -\frac{4}{3}\pi
さらに 2π2\pi を足します。
43π+2π=43π+63π=23π-\frac{4}{3}\pi + 2\pi = -\frac{4}{3}\pi + \frac{6}{3}\pi = \frac{2}{3}\pi
したがって、
z=cos(23π)+isin(23π)z = \cos(\frac{2}{3}\pi) + i\sin(\frac{2}{3}\pi)
cos(23π)=12\cos(\frac{2}{3}\pi) = -\frac{1}{2}
sin(23π)=32\sin(\frac{2}{3}\pi) = \frac{\sqrt{3}}{2}
ゆえに、
z=12+i32z = -\frac{1}{2} + i\frac{\sqrt{3}}{2}

3. 最終的な答え

12+32i-\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2}i

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