Bagaimanakah anda membahagikan (i + 3) / (-3i +7) dalam bentuk trigonometri?

Bagaimanakah anda membahagikan (i + 3) / (-3i +7) dalam bentuk trigonometri?
Anonim

Jawapan:

# 0.311 + 0.275i #

Penjelasan:

Pertama saya akan menulis semula ungkapan dalam bentuk # a + bi #

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

Untuk nombor 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 #

Walau bagaimanapun, sejak # 7-3i # berada dalam kuadran 4, kita perlu mendapatkan setaraf sudut positif (sudut negatif pergi mengikut arah jam mengelilingi bulatan, dan kita memerlukan sudut lawan jam).

Untuk mendapatkan bersamaan sudut positif, kami tambah # 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 (putih) (z_1 / z_2) = sqrt (10) / sqrt (58) (cos tan ^ -1 (1/3) - (tan ^ -1 (-3/7) + 2pi) tan ^ -1 (1/3) - (tan ^ -1 (-3/7) + 2pi)) #

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

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

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

#color (putih) (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#