Bagaimana Anda membagi (i + 3) / (-3i +7) dalam bentuk trigonometri?

Bagaimana Anda membagi (i + 3) / (-3i +7) dalam bentuk trigonometri?
Anonim

Menjawab:

# 0.311 + 0.275i #

Penjelasan:

Pertama saya akan menulis ulang ekspresi dalam bentuk # a + bi #

# (3 + i) / (7-3i) #

Untuk bilangan kompleks # z = a + bi #, # z = r (costheta + isintheta) #di mana:

  • # r = sqrt (a ^ 2 + b ^ 2) #
  • # theta = tan ^ -1 (b / a) #

Mari kita panggil # 3 + i # # z_1 # dan # 7-3i # # z_2 #.

Untuk # z_1 #:

# z_1 = r_1 (costheta_1 + isintheta_1) #

# r_1 = sqrt (3 ^ 2 + 1 ^ 2) = sqrt (9 + 1) = sqrt (10) #

# theta_1 = tan ^ -1 (1/3) = 0.32 ^ c #

# z_1 = sqrt (10) (cos (0.32) + isin (0.32)) #

Untuk # z_2 #:

# z_2 = r_2 (costheta_2 + isintheta_2) #

# r_2 = sqrt (7 ^ 2 + (- 3) ^ 2) = sqrt (58) #

# theta_2 = tan ^ -1 (-3/7) = - 0,40 ^ c #

Namun sejak itu # 7-3i # ada di kuadran 4, kita perlu mendapatkan sudut positif yang setara (sudut negatif berputar searah jarum jam di sekitar lingkaran, dan kita membutuhkan sudut berlawanan arah jarum jam).

Untuk mendapatkan setara sudut positif, kami menambahkan # 2pi #, # tan ^ -1 (-3/7) + 2pi = 5.88 ^ c #

# z_2 = sqrt (58) (cos (5.88) + isin (5.88)) #

Untuk # z_1 / z_2 #:

# z_1 / z_2 = r_1 / r_2 (cos (theta_1-theta_2) + isin (theta_1-theta_2)) #

#color (white) (z_1 / z_2) = sqrt (10) / sqrt (58) (cos tan ^ -1 (1/3) - (tan ^ -1 (-3/7) + 2pi) + isin tan ^ -1 (1/3) - (tan ^ -1 (-3/7) + 2pi)) #

#color (white) (z_1 / z_2) = sqrt (145) / 29 (cos tan ^ -1 (1/3) -tan ^ -1 (-3/7) -2pi + isin tan ^ -1 (1/3) -tan ^ -1 (-3/7) -2pi) #

#color (white) (z_1 / z_2) = sqrt (145) / 29 (cos (-5.56) + isin (-5.56)) #

#color (white) (z_1 / z_2) = sqrt (145) / 29cos (-5.56) + isqrt (145) / 29sin (-5.56) #

#color (white) (z_1 / z_2) = 0,311 + 0,275i #

Bukti:

# (3 + i) / (7-3i) * (7 + 3i) / (7 + 3i) = ((3 + i) (7 + 3i)) / ((7-3i) (7 + 3i)) = (21 + 7i + 9i + 3i ^ 2) / (49 + 21i-21i-9i ^ 2) = (21 + 16i + 3i ^ 2) / (49-9i ^ 2) #

# i ^ 2 = -1 #

# = (21 + 16i-3) / (49 + 9) = (18 + 16i) /58=9/29+8/29i ~~0.310+0.275i#