問題は、虚数単位 $i$ の累乗の和 $i + i^2 + i^3 + i^4$ を計算することです。画像には、$i + i^2 + i^3 + i^4 = 1 + (-1) + ...$ と計算の途中経過が示されています。

代数学複素数虚数単位累乗
2025/6/23

1. 問題の内容

問題は、虚数単位 ii の累乗の和 i+i2+i3+i4i + i^2 + i^3 + i^4 を計算することです。画像には、i+i2+i3+i4=1+(1)+...i + i^2 + i^3 + i^4 = 1 + (-1) + ... と計算の途中経過が示されています。

2. 解き方の手順

まず、虚数単位 ii の累乗を計算します。
i=1i = \sqrt{-1}
i2=1i^2 = -1
i3=i2i=ii^3 = i^2 \cdot i = -i
i4=i2i2=(1)(1)=1i^4 = i^2 \cdot i^2 = (-1)(-1) = 1
次に、これらの値を元の式に代入して計算します。
i+i2+i3+i4=i+(1)+(i)+1i + i^2 + i^3 + i^4 = i + (-1) + (-i) + 1
実部と虚部を整理すると、
i1i+1=(ii)+(1+1)=0+0=0i - 1 - i + 1 = (i - i) + (-1 + 1) = 0 + 0 = 0

3. 最終的な答え

00

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