複素数 $F = -3 + j3\sqrt{3}$ を極形式で表す問題です。極形式は $F = |F| \angle \theta$ の形で表されます。ここで、$|F|$ は複素数の絶対値(または振幅)であり、$\theta$ は偏角です。問題文には、$|F|$ を正の値で求めるように指示があります。

代数学複素数極形式絶対値偏角
2025/6/2

1. 問題の内容

複素数 F=3+j33F = -3 + j3\sqrt{3} を極形式で表す問題です。極形式は F=FθF = |F| \angle \theta の形で表されます。ここで、F|F| は複素数の絶対値(または振幅)であり、θ\theta は偏角です。問題文には、F|F| を正の値で求めるように指示があります。

2. 解き方の手順

まず、複素数 F=3+j33F = -3 + j3\sqrt{3} の絶対値 F|F| を計算します。
F=(3)2+(33)2|F| = \sqrt{(-3)^2 + (3\sqrt{3})^2}
F=9+27|F| = \sqrt{9 + 27}
F=36|F| = \sqrt{36}
F=6|F| = 6
次に、複素数 F=3+j33F = -3 + j3\sqrt{3} の偏角 θ\theta を計算します。
tan(θ)=Im(F)Re(F)=333=3\tan(\theta) = \frac{\text{Im}(F)}{\text{Re}(F)} = \frac{3\sqrt{3}}{-3} = -\sqrt{3}
ここで、複素数 FF は第2象限に位置しているので、偏角 θ\thetaπ2<θ<π\frac{\pi}{2} < \theta < \pi の範囲になります。
tan(θ)=3\tan(\theta) = -\sqrt{3} を満たす θ\thetaθ=2π3\theta = \frac{2\pi}{3} ラジアン、つまり 120120^\circ です。
したがって、複素数 FF の極形式は F=6120F = 6 \angle 120^\circ となります。

3. 最終的な答え

F=6120F = 6 \angle 120^\circ

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