담요 덮은 김동욱 [1216491] · MS 2023 (수정됨) · 쪽지

2024-01-28 18:57:06
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[학습자료] [필독] 복소수 문제 어둠의 스킬 <드 무아브르 정리>에 대해 araboja.

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우선 이건 복소평면이야.

별건 아니고 x축이 실수부분, y축이 허수부분으로 좌표(즉 하나의 복소수 z)를 표현하는 방법이야.


내신 때 하는지 기억이 나지 않지만.."복소수의 크기"는



일 때



로 정의했었어. 원점과의 거리! 그럼 복소평면에 크기가 1인 복소수 z들을 다 이으면 단위원이 되겠네? (헉)

짜잔 그러면 여기서 삼각함수를 슬쩍 떠올려볼까? 단위원 위의 모든 점은 



로 표현되었던 것처럼, 크기가 1인 복소수 z를



로 나타내는 데 성공했어. (세타를 편각이라고 함)

이걸 극좌표라는 걸로 나타내면



이게 무슨 뜻이냐면 z는 크기가 1이고 편각이 세타라는 거야.



오!ㅋㅋ

그렇다면 여기서 한 가지 계산을 해보겠다. 단위복소수 두 개를 가져오자.



그리고 곱해봐.




then, 우리는 삼각함수의 덧셈공식을 잠시 떠올려 볼 수 있어.


로 정의한 다음에 말이야.



어라..?그런데 a b c d는 모두 삼각함수 아니었나...?

그렇다면..





자자, 우리는 상당히 중요한 결론을 얻은 거야.

편각이 알파인 복소수와 편각이 베타인 복소수를 곱했더니 편각이 (알파+베타)인 복소수를 얻게 되었어.

그러면 편각이 세타인 복소수를 n제곱하면..


-드 무아브르 정리(옯들짝)


어 그런데 단위원은 꽤나 폭력적인 친구야. 2파이만큼 돌리면 다시 원상복귀되잖아? 그럼..


기 습 예 제


일 때,


를 구해볼까??












....뭘 고민하는거야?


이므로..



겠지!!!!!!!


이제 국민 복소수 오메가를 볼까?



다시 보니 이 복소수는 막 나온 게 아니었어! 바로


편각이 2파이/3 이고 크기가 1인 존나 예쁜 복소수였던 거야!


따라서..우리는 무지성 암기가 아니라...

이므로..



임을 이해하게 된 거지.


여기서 잠깐,

Q. z의 크기가 1이 아니면 어케 함??


A. 아니 너 시발 빡대가리냐??

(예제)



일 때, z의 9제곱은



이겠지. 이처럼 크기가 1이 아닐 때는 억지로 1로 만든 다음 상수 계산을 하면 됨. 편리하지??


자 이제 마무리 할 겸..2023학년도 11월 고1 모의고사(서울시교육청) 기출문제를 하나 가져와볼게.

우선 조립제법을 열심히 쓰면, 1로 나누어떨어지고 오메가는

의 두 근 중 하나네. 즉 

혹은

(젠장..아무거나 골랐는데 또 재미없게 45도야..)

따라서 일반성을 잃지 않고

(고1수학 복소수 문제에서 특정을 안해줄 때는 아무거나 고르면 돼! 차피 똑같게 나옴. 찜찜하면 검산하면 되고)



라고 하면, 문제에서 주어진 n제곱 안의 식은 1-i 즉 z라고 하면



이 나오네. 그럼 이걸 16제곱 하면..편각은0도고..크기는16제곱이니까..2의8제곱 즉 256이 되겠지.


따라서 답은 16이야. 쉽지?


자 그러면 오늘은 드 무아브르 정리를 알아봤고 고1모평 기출을 통해 쓰임새도 확인해 보았어. 다들 7ㅐ추 부탁해!







(번외) 아직 끝나지 않았다!! 

-오일러 공식


다들 수학에서 가장 아름다운 식이라고 불리는 오일러의 식



을 들어봤을 거야. 근데 이건 사실 오일러 공식



에 파이를 대입한 것에 불과해. 당연히 세타는 라디안이고.

그래서 오일러 공식에 세타와 n세타를 대입하면 드 무아브르 정리가 성립단다는 걸 알아볼 수 있어.

그럼 20000

rare-기출파급 미적분하

0 XDK (+2,000)

  1. 1,000

  2. 1,000