Định lý DeMoivre là gì? + Ví dụ

Định lý DeMoivre là gì? + Ví dụ
Anonim

Định lý của DeMoivre mở rộng trên công thức của Euler:

# e ^ (ix) = cosx + isinx #

Định lý của DeMoivre nói rằng:

  • # (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 #

Thí dụ:

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

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

Tuy nhiên, # i ^ 2 = -1 #

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

Giải quyết cho các phần thực và tưởng tượng của # x #:

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

So sánh với #cos (2x) + isin (2x) #

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

#sin (2x) = 2sinxcosx #

Đây là các công thức góc đôi cho # cos ##tội#

Điều này cho phép chúng tôi mở rộng #cos (nx) # hoặc là #sin (nx) # về quyền hạn của # sinx ## cosx #

Định lý của DeMoivre có thể được đưa ra thêm:

Được # 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) #

Vì vậy, nếu bạn muốn thể hiện # sin ^ nx # về nhiều góc độ của # sinx ## cosx #:

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

Mở rộng và đơn giản, sau đó nhập giá trị cho # z ^ n + z ^ (- n) ## z ^ n-z ^ (- n) # khi cần thiết

Tuy nhiên, nếu nó liên quan # cos ^ nx #sau đó bạn sẽ làm # (2cosx) ^ n = (z + 1 / z) ^ n # và làm theo các bước tương tự.