複素数 $2e^{-j\frac{\pi}{4}}$ を計算し、直交形式($a+bj$)で表す問題です。

代数学複素数オイラーの公式極形式直交形式
2025/6/20

1. 問題の内容

複素数 2ejπ42e^{-j\frac{\pi}{4}} を計算し、直交形式(a+bja+bj)で表す問題です。

2. 解き方の手順

オイラーの公式を利用します。オイラーの公式は以下のように表されます。
ejθ=cos(θ)+jsin(θ)e^{j\theta} = \cos(\theta) + j\sin(\theta)
したがって、ejπ4e^{-j\frac{\pi}{4}} は以下のように表せます。
ejπ4=cos(π4)+jsin(π4)e^{-j\frac{\pi}{4}} = \cos(-\frac{\pi}{4}) + j\sin(-\frac{\pi}{4})
cos(π4)=cos(π4)=22\cos(-\frac{\pi}{4}) = \cos(\frac{\pi}{4}) = \frac{\sqrt{2}}{2}
sin(π4)=sin(π4)=22\sin(-\frac{\pi}{4}) = -\sin(\frac{\pi}{4}) = -\frac{\sqrt{2}}{2}
よって、
ejπ4=22j22e^{-j\frac{\pi}{4}} = \frac{\sqrt{2}}{2} - j\frac{\sqrt{2}}{2}
したがって、2ejπ42e^{-j\frac{\pi}{4}} は以下のように計算できます。
2ejπ4=2(22j22)=2j22e^{-j\frac{\pi}{4}} = 2(\frac{\sqrt{2}}{2} - j\frac{\sqrt{2}}{2}) = \sqrt{2} - j\sqrt{2}

3. 最終的な答え

2j2\sqrt{2} - j\sqrt{2}

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