Co je DeMoivreova věta? + Příklad

Co je DeMoivreova věta? + Příklad
Anonim

DeMoivreova věta rozšiřuje Eulerův vzorec:

# e ^ (ix) = cosx + isinx #

Věta DeMoivre říká, že:

  • # (e ^ (ix)) ^ n = (cosx + isinx) ^ n #
  • # (e ^ (ix)) ^ n = e ^ (i nx) #
  • # e ^ (i nx) = cos (nx) + isin (nx) #
  • #cos (nx) + isin (nx) - = (cosx + isinx) ^ n #

Příklad:

#cos (2x) + isin (2x) - = (cosx + isinx) ^ 2 #

# (cosx + isinx) ^ 2 = cos ^ 2x + 2icosxsinx + i ^ 2sin ^ 2x #

Nicméně, # i ^ 2 = -1 #

# (cosx + isinx) ^ 2 = cos ^ 2x + 2icosxsinx-sin ^ 2x #

Řešení reálných a imaginárních částí #X#:

# cos ^ 2x-sin ^ 2x + i (2cosxsinx) #

Porovnání s #cos (2x) + isin (2x) #

#cos (2x) = cos ^ 2x-sin ^ 2x #

#sin (2x) = 2sinxcosx #

Toto jsou vzorce dvojitého úhlu pro # cos # a #hřích#

To nám umožňuje expandovat #cos (nx) # nebo #sin (nx) # z hlediska pravomocí # sinx # a # cosx #

DeMoivreův teorém může být vzat dále:

Dáno # z = cosx + isinx #

# z ^ n = cos (nx) + isin (nx) #

#z ^ (- n) = (cosx + isinx) ^ (- n) = 1 / (cos (nx) + isin (nx)) #

#z ^ (- n) = 1 / (cos (nx) + isin (nx)) xx (cos (nx) -isin (nx)) / (cos (nx) -isin (nx)) = (cos (nx)) -isin (nx)) / (cos ^ 2 (nx) + sin ^ 2 (nx)) = cos (nx) -isin (nx) #

# z ^ n + z ^ (- n) = 2cos (nx) #

# z ^ n-z ^ (- n) = 2isin (nx) #

Takže, pokud chcete vyjádřit # sin ^ nx # z hlediska více úhlů # sinx # a # cosx #:

# (2isinx) ^ n = (z-1 / z) ^ n #

Rozbalte a jednoduše zadejte vstupní hodnoty pro # z ^ n + z ^ (- n) # a # z ^ n-z ^ (- n) # tam, kde je to zapotřebí.

Pokud se to však týká # cos ^ nx #, pak bys to udělal # (2cosx) ^ n = (z + 1 / z) ^ n # a postupujte podle podobných kroků.