Rarara

64(2)の途中計算を教えていただきたいです。

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DoubleExpYui

∣z2+z+1∣=∣z2+z+1∣∣z∣=∣z2+z+1z∣=∣z+1z+1∣\begin{align*}|z^2+z+1|&=\dfrac{|z^2+z+1|}{|z|}\\&=\left|\dfrac{z^2+z+1}{z}\right|\\&=\left|z+\dfrac{1}{z}+1\right|\end{align*}

ここで、z=x+iyz=x+iyとすれば∣z∣=1|z|=1からx2+y2=1x^2+y^2=1なので

1z=1x+iy=x−iyx2+y2=x−iy\begin{align*}\dfrac{1}{z}&=\dfrac{1}{x+iy}\\&=\dfrac{x-iy}{x^2+y^2}\\&=x-iy\end{align*}

となる。


また、zzの偏角をθ\thetaとすればx=cos⁡θx=\cos\thetaであるから、

∣z+1z+1∣=∣(x+iy)+(x−iy)+1∣=∣2x+1∣=∣2cos⁡θ+1∣\begin{align*}\left|z+\dfrac{1}{z}+1\right|&=|(x+iy)+(x-iy)+1|\\&=|2x+1|\\&=|2\cos\theta+1|\end{align*}

である。

  • DoubleExpYui

    z=exp⁡(iθ)z=\exp(i\theta)とした方が早かったかもしれない。

  • Rarara
    お礼

    ありがとうございます✌️

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