複素数 $F = 9\sqrt{2} - j9\sqrt{2}$ の極表示を求める問題です。ただし、極表示の絶対値(大きさ)は正の値とします。

代数学複素数極表示絶対値偏角
2025/6/2

1. 問題の内容

複素数 F=92j92F = 9\sqrt{2} - j9\sqrt{2} の極表示を求める問題です。ただし、極表示の絶対値(大きさ)は正の値とします。

2. 解き方の手順

複素数 z=a+jbz = a + jb の極形式は z=r(cosθ+jsinθ)=rejθz = r(\cos\theta + j\sin\theta) = re^{j\theta} で表されます。ここで、r=z=a2+b2r = |z| = \sqrt{a^2 + b^2} は絶対値(大きさ)、θ=arg(z)\theta = \arg(z) は偏角です。
まず、複素数 F=92j92F = 9\sqrt{2} - j9\sqrt{2} の絶対値 rr を求めます。
r=F=(92)2+(92)2=2×(92)2=2×81×2=324=18 r = |F| = \sqrt{(9\sqrt{2})^2 + (-9\sqrt{2})^2} = \sqrt{2 \times (9\sqrt{2})^2} = \sqrt{2 \times 81 \times 2} = \sqrt{324} = 18
次に、偏角 θ\theta を求めます。
θ=arctan(9292)=arctan(1) \theta = \arctan \left(\frac{-9\sqrt{2}}{9\sqrt{2}}\right) = \arctan(-1)
arctan(1)\arctan(-1) の値は π4-\frac{\pi}{4} ラジアン、または 45-45^\circ です。複素数平面上で考えると、92j929\sqrt{2} - j9\sqrt{2} は第4象限に位置するため、45-45^\circ が適切な偏角となります。
したがって、極表示は F=1845F = 18 \angle -45^\circ となります。

3. 最終的な答え

F=1845F = 18 \angle -45^\circ

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