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複素数の1/2乗 緊急!

計算がわからなくなりましたので、教えてください! ω=z^(1/2)を求めるために二通りの計算をしました。 (1) ω=rexp(jθ)、z=Rexp(jφ)とおく。jは複素数 ⇒rexp(jθ) = R^(1/2)exp(jφ/2) したがって比較すると、r=R^(1/2) 、 θ=φ/2 + 2πn (nは定数) よって、ω=R^(1/2)exp(φ/2 + 2πn) (2) ω=z^(1/2) ⇔ ω^2=z 同様にω=rexp(jθ)、z=Rexp(jφ)とおいて ⇒r^2exp(j2θ) = Rexp(jφ) したがって比較すると、r=R^(1/2) 、 2θ=φ + 2πn よって、ω=R^(1/2)exp(φ/2 + πn) (1)と(2)の結果で、位相があってません。ちなみに正しいのは(2)のω=R^(1/2)exp(φ/2 + πn) 意味わからんです。二通りともやってること同じ気がするんですが。。 教えてくださいお願いします。もう嫌になりそうです

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  • banakona
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回答No.2

>⇒rexp(jθ) = R^(1/2)exp(jφ/2) ここがおかしい。アナタは偏角の主値のみを1/2にしている。 与えられた複素数の偏角は、0≦θ<2πなどと約束しないと一つに定めることはできない。だから、特に約束がなければ主値がφの偏角は φ、φ±2π、φ±4π、・・・ となる。だから、これを1/2にすると  φ/2、φ/2±π、φ/2±2π、・・・=φ/2+mπ (mは整数) アナタ流でいくと、これに2πnを加えるのだから、ω=R^(1/2)exp(φ/2 + mπ+2πn)=R^(1/2)exp(φ/2 + (m+2n)π) m+2nというのは結局整数だから、Lとかで置きなおせば(2)と一致。

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その他の回答 (1)

  • info22
  • ベストアンサー率55% (2225/4034)
回答No.1

(1)でも単位円を描いて位相を考えれば(2)と同じ結果になります。 では、どこで間違ったかというと z=Rexp(jφ)からR^(1/2)exp(jφ/2 + j2πn)に行くところです。 z=Rexp(jφ)=Rexp(jφ+j2nπ)なので この式から z^(1/2)=R^(1/2)exp(jφ/2+jnπ) としなければいけなかったのです。

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