Hvad er DeMoivres sætning? + Eksempel

Hvad er DeMoivres sætning? + Eksempel
Anonim

DeMoivre's Theorem expander er på Eulers formel:

# E ^ (ix) = cosx + isinx #

DeMoivres sætning siger, at:

  • # (E ^ (ix)) ^ n = (cosx + isinx) ^ n #
  • # (e ^ (ix)) ^ n = e ^ (i nx) #
  • # e ^ (i nx) = cos (nx) + isin (nx) #
  • #cos (nx) + isin (nx) - = (cosx + isinx) ^ n #

Eksempel:

#cos (2x) + isin (2x) - = (cosx + isinx) ^ 2 #

# (Cosx + isinx) ^ 2 = cos ^ 2x + 2icosxsinx + i ^ 2sin ^ 2x #

Imidlertid, # I ^ 2 = -1 #

# (Cosx + isinx) ^ 2 = cos ^ 2x + 2icosxsinx-sin ^ 2x #

Løsning for ægte og imaginære dele af #x#:

# cos ^ 2x-sin ^ 2x + i (2cosxsinx) #

Sammenligning med #cos (2x) + ISIN (2x) #

#cos (2x) = cos ^ 2x-sin ^ 2x #

#sin (2x) = 2sinxcosx #

Disse er de dobbelte vinkelformler for # cos # og #synd#

Dette giver os mulighed for at udvide #cos (nx) # eller #sin (nx) # hvad angår beføjelser til # Sinx # og # Cosx #

DeMoivres sætning kan tages yderligere:

Givet # Z = cosx + isinx #

# Z ^ n = cos (nx) + ISIN (nx) #

#z ^ (- n) = (cosx + isinx) ^ (- n) = 1 / (cos (nx) + isin (nx)) #

#z ^ (- n) = 1 / (cos (nx) + isin (nx)) xx (cos (nx) -isin (nx)) / (cos (nx) -isin (nx)) = (cos (nx) -isin (nx)) / (cos ^ 2 (nx) + sin ^ 2 (nx)) = cos (nx) -isin (nx) #

# Z ^ n + z ^ (- n) = 2cos (nx) #

# Z ^ n-z ^ (- n) = 2isin (nx) #

Så hvis du ville udtrykke # Synd ^ nx # i form af flere vinkler af # Sinx # og # Cosx #:

# (2isinx) ^ n = (z-1 / z) ^ n #

Udvid og simpelthen, og indtast derefter værdier for # Z ^ n + z ^ (- n) # og # Z ^ n-z ^ (- n) # hvor det er nødvendigt.

Men hvis det er involveret # cos ^ nx #, så ville du gøre det # (2cosx) ^ n = (z + 1 / z) ^ n # og følg lignende trin.