Lewati ke konten utama

Apa itu Teorema de Moivre?

(cos θ + i sin θ)ⁿ = cos nθ + i sin nθ
Setara dengan (e^iθ)ⁿ = e^(inθ). Dinyatakan oleh De Moivre pada 1707; dibuktikan melalui Euler pada 1748.

Teorema de Moivre menyatakan bahwa jika sebuah titik pada lingkaran satuan dipangkatkan ke pangkat ke-n, sudutnya cukup dikalikan dengan n. Jika Anda mulai pada sudut θ dan menerapkan operasi itu n kali, Anda berakhir pada sudut nθ. Inilah inti geometri dari aritmetika bilangan kompleks.

(cosθ + i sinθ)ⁿ: raising to the power n multiplies the angle by n
θ=40° z¹ = (cos40°, sin40°) z² = (cos80°, sin80°) z³ = (cos120°, sin120°) (cosθ + i sinθ)ⁿ = cos(nθ) + i sin(nθ)

Starting at angle θ=40° on the unit circle. Squaring doubles the angle to 80° (green). Cubing triples it to 120° (red). The point just rotates: its distance from the origin stays 1.

Teorema ini langsung mengikuti dari rumus Euler e^(iθ) = cosθ + i sinθ. Pangkatkan kedua sisi dengan n: (e^(iθ))ⁿ = e^(inθ) = cos(nθ) + i sin(nθ). De Moivre menyatakan hasil ini pada 1707, 41 tahun sebelum Euler menerbitkan rumus tersebut, sehingga pembuktiannya terasa seperti sihir, bukan mekanika.

nth roots of unity: solutions to zⁿ = 1
1 e^(iτ/6) -1 e^(-iτ/6) z⁶ = 1

The 6th roots of unity form a regular hexagon on the unit circle. The nth roots of z^n = 1 always form a regular n-gon, equally spaced at angles 2πk/n = τk/n.

Teorema de Moivre adalah alat utama untuk menghitung pangkat dan akar bilangan kompleks, menurunkan rumus sudut-ganda (cos 3θ = 4cos³θ - 3cosθ), dan menemukan n akar pangkat-n yang berjarak sama dari sembarang bilangan kompleks. Teorema ini menghubungkan aljabar bilangan kompleks dengan geometri rotasi.

Complex multiplication = rotate + scale: angles add, moduli multiply
z₁ θ₁=30° z₂ θ₂=50° z₁·z₂ θ₁+θ₂=80° |z₁|·|z₂| = moduli multiply. arg(z₁·z₂) = θ₁ + θ₂ De Moivre: (e^iθ)ⁿ = e^(inθ) multiplying n times adds angle n times

When you multiply two complex numbers, their angles (arguments) add and their magnitudes multiply. If both numbers sit on the unit circle (magnitude 1), only the angles change. Multiplying n times adds the angle n times: that is De Moivre's theorem.

Polinom Chebyshev

Teorema de Moivre menunjukkan bahwa cos(n*theta) selalu dapat ditulis sebagai polinom dalam cos(theta). Inilah polinom Chebyshev T_n: T_n(cos theta) = cos(n*theta). Misalnya, cos(2*theta) = 2*cos^2(theta) - 1, jadi T_2(x) = 2x^2 - 1. Polinom ini muncul dalam analisis numerik, perancangan filter, dan teori aproksimasi.

Topik terkait
Identitas Euler Bilangan Kompleks Pythagorean
Digunakan dalam
Matematika
Fisika
Teknik
🧬Biologi
💻Ilmu Komputer
📊Statistika
📈Keuangan
🎨Seni
🏛Arsitektur
Musik
🔐Kriptografi
🌌Astronomi
Kimia
🦉Filsafat
🗺Geografi
🌿Ekologi
Ingin menguji pengetahuan Anda?
Pertanyaan
Apakah teorema De Moivre berlaku untuk n non-bulat?
ketuk · spasi
1 / 10
Siap bermain?
π

Pi

Memorize pi, e, and 38 mathematical constants using the numpad path method

Main sekarang - gratis

Tanpa akun. Bisa di perangkat apa saja.

MemPi
Mainkan di penerbangan berikutnya · berfungsi offline
Tambahkan PlayMemorize ke layar utama
Di Safari, ketuk Bagikan , lalu pilih "Ke Layar Utama".