Mergi la conținutul principal

Ce este teorema lui De Moivre?

(cos θ + i sin θ)ⁿ = cos nθ + i sin nθ
Echivalent cu (e^iθ)ⁿ = e^(inθ). Enunțată de De Moivre 1707; demonstrată prin Euler 1748.

Teorema lui De Moivre spune că ridicarea unui punct de pe cercul unitate la puterea n îi înmulțește pur și simplu unghiul cu n. Dacă pornești de la unghiul θ și aplici operația de n ori, ajungi la unghiul nθ. Acesta este inima geometrică a aritmeticii numerelor complexe.

(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 decurge instantaneu din formula lui Euler e^(iθ) = cosθ + i sinθ. Ridicând ambele părți la puterea n: (e^(iθ))ⁿ = e^(inθ) = cos(nθ) + i sin(nθ). De Moivre a enunțat rezultatul său în 1707, cu 41 de ani înainte ca Euler să publice formula, ceea ce face ca demonstrația să pară mai degrabă magie decât mecanică.

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 lui De Moivre este instrumentul cheie pentru calcularea puterilor și rădăcinilor numerelor complexe, pentru deducerea formulelor de unghiuri multiple (cos 3θ = 4cos³θ - 3cosθ) și pentru găsirea celor n rădăcini de ordinul n egal distanțate ale oricărui număr complex. Leagă algebra numerelor complexe de geometria rotației.

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.

Polinoamele Cebîșev

Teorema lui De Moivre arată că cos(n*theta) poate fi întotdeauna scris ca un polinom în cos(theta). Acestea sunt polinoamele Cebîșev T_n: T_n(cos theta) = cos(n*theta). De exemplu, cos(2*theta) = 2*cos^2(theta) - 1, deci T_2(x) = 2x^2 - 1. Ele apar în analiza numerică, în proiectarea filtrelor și în teoria aproximării.

Subiecte conexe
Identitatea lui Euler Numere complexe Pitagora
Used in
Mathematics
Physics
Engineering
🧬Biology
💻Computer Sci
📊Statistics
📈Finance
🎨Art
🏛Architecture
Music
🔐Cryptography
🌌Astronomy
Chemistry
🦉Philosophy
🗺Geography
🌿Ecology
Want to test your knowledge?
Question
Enunțați teorema lui De Moivre.
tap · space
1 / 10
Gata de joc?
π

Pi

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

Joacă acum - e gratis

Fără cont. Funcționează pe orice dispozitiv.

MemPi
Joacă în următorul zbor · funcționează offline
Adaugă PlayMemorize la ecranul principal
În Safari, apasă Partajează , apoi alege „Pe ecranul principal”.