Citat:
Ursprungligen postat av Dammert
(-3+i√27)^87/((3+i3)^86(i2)^42). Hur beräkna? Fattar att man ska skriva på polär form och utveckla, men är osäker på hur jag ska göra med de skyhöga potenserna? Hade de samma bas vore det ju lättare, men får potenserna till 6^87, 18^43 och 2^42. Kan man göra om dem på något vis så att de får samma bas?
[Beräknar först täljaren]
(-3+i√27)^87 har formen (a+bi)ⁿ. Själva a+bi kan också skrivas på formen r(cos v + i sin v) där r är radien och v är vinkeln.
r=√a²+b² <=> r=√(-3)²+(√27)² <=> r=√36 <=> r=6
v=arctan(b/a) <=> v=-60° (egentligen 120°, vilket man ser om man ritar upp ett Argand-diagram).
(-3+i√27) kan alltså skrivas som 6(cos 120° + i sin 120°). Med hjälp av de Moivres formel kan (-3+i√27)^87 skrivas som 6^87(cos 120°*87 + i sin 120°*87) <=> 6^87(cos 10440° + i sin 10440°).
[Beräknar vardera del i nämnaren för sig]
Antar att du med: ((3+i3)^86(i2)^42) menar ((3+3i)^86 * (2i)^42)
Eftersom båda anges på formen a+bi kan de skrivas om som r(cos v + i sin v).
(3+3i)^86 => r=√18, v=45°
(3+3i)^86 <=> √18^86(cos 45°*86 + i sin 45°*86) <=> 18^43(cos 3870° + i sin 3870°)
(2i)^42 <=> 2^42 * i^42 <=> 2^42 * (i²)^21 <=> 2^42 * (-1)^21 = -2^42
Hela nämnaren: ((3+3i)^86 * (2i)^42) <=> 18^43(cos 3870° + i sin 3870°) * -2^42
[Sammanställer allt]
6^87(cos 10440° + i sin 10440°)
-------------------------------
-2^42 * 18^43(cos 3870° + i sin 3870°)
[Primtalsfaktoriserar]
2^87 * 3^87(cos 10440° + i sin 10440°)
-------------------------------
-1* 2^43 * 3^43 * 3^43 * 2^42(cos 3870° + i sin 3870°)
<=>
2^87 * 3^87(cos 10440° + i sin 10440°)
-------------------------------
-1* 2^85 * 3^86(cos 3870° + i sin 3870°)
<=>
2² * 3¹ * (cos 6570° + i sin 6570°)
-------------------------------
-1
[Eftersom cos/sin (v+n*360°) = cos/sin (v) för alla heltal n]
cos(6570°) = cos(90°+18*360°) = cos(90°)]
-12cos(90° + i sin 90°) <=> -12i