複素数. 虚数 i 2 = - 1 となるような i を虚数 単位という...

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複複複

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Page 1: 複素数. 虚数 i 2 = - 1 となるような i を虚数 単位という 虚数単位を用いて z = a + b i とい うように表した数を虚数という a を実部、 b

複素数

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虚数

• i2=- 1 となるような  i を虚数単位という• 虚数単位を用いて  z=a+bi というように表した数を虚数という• aを実部、 biを虚部という  

Page 3: 複素数. 虚数 i 2 = - 1 となるような i を虚数 単位という 虚数単位を用いて z = a + b i とい うように表した数を虚数という a を実部、 b

虚数の足し算、引き算

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虚数の掛け算

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虚数の割り算ある複素数a+biに対して、虚部の符号を変えたものa-biを複素共役という。ある複素数にその複素共役をかけると、結果は必ず実数になる(虚部が消える)

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Excelによる複素数の計算複素数の入力

• 普通に 4+5iなどと入力しても、複素数として認識しない(単なる文字として認識してしまう)

• COMPLEX関数で入力

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複素数の足し算• = B2+B3ではエラーになる• INSUM関数を使う• 複素数= Imaginary  Number

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複素数の引き算• IMSUB関数を使う

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複素数の掛け算• IMPRODUCT関数を使う

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複素数の割り算• IMDIV関数を使う

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複素共役の計算• IMCONJUGATE関数を使う

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複素数の実部、虚部を取り出す• 実部: IMREAL関数を使う• 虚部: IMAGINARY関数を使う

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数直線と複素数

• 複素数は数直線上に表せない• 平面で表す(複素平面)

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複素数を角度と長さで表す

• 長さ r :ノルム• 角度 θ:偏角

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ノルムと偏角の計算• ノルムは三平方の定理でも求められるがIMABS関数というものがある。

• 偏角はタンジェントの逆関数でも求められるが、 IMARGUMENT関数で求められる

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確認(ノルム)

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確認(偏角)

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オイラーの公式

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オイラーの公式の確認

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いろいろな θで一致することを見る

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複素数を用いたフーリエ級数

とすると

これの実部をとると: Reは実部をとることを意味する

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複素表現でのフーリエ係数の計算

ただし、 Excelを使っても、この積分はかなり面倒