与えられた複素数の3乗根を計算する問題です。問題の式は、 $(\cos(-\frac{\pi}{6}) + i\sin(-\frac{\pi}{6}))^3$ です。

代数学複素数ド・モアブルの定理三角関数
2025/5/25

1. 問題の内容

与えられた複素数の3乗根を計算する問題です。問題の式は、
(cos(π6)+isin(π6))3(\cos(-\frac{\pi}{6}) + i\sin(-\frac{\pi}{6}))^3
です。

2. 解き方の手順

まず、ド・モアブルの定理を利用します。ド・モアブルの定理とは、任意の整数 nn に対して、
(cosθ+isinθ)n=cos(nθ)+isin(nθ)(\cos\theta + i\sin\theta)^n = \cos(n\theta) + i\sin(n\theta)
が成り立つというものです。
この定理を適用すると、与えられた式は以下のように変形できます。
(cos(π6)+isin(π6))3=cos(3(π6))+isin(3(π6))(\cos(-\frac{\pi}{6}) + i\sin(-\frac{\pi}{6}))^3 = \cos(3 \cdot (-\frac{\pi}{6})) + i\sin(3 \cdot (-\frac{\pi}{6}))
=cos(π2)+isin(π2)= \cos(-\frac{\pi}{2}) + i\sin(-\frac{\pi}{2})
cos(π2)=0\cos(-\frac{\pi}{2}) = 0sin(π2)=1\sin(-\frac{\pi}{2}) = -1なので、
=0+i(1)= 0 + i(-1)
=i= -i

3. 最終的な答え

i-i

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