극형식

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1. 개요2. 활용
2.1. 복소평면2.2. 함수2.3. 대칭성2.4. 드 무아브르 공식

1. 개요[편집]

Polar form
대수학이나 함수론에서 사용하는 표현식이다.

복소 공간에서 복소수를 표현하는 방법으로 복소수의 절댓값과 편각의 크기를 사용하여 나타낸다. 예를 들어, 임의의 복소수 ZZ에 대하여 Z=a+biZ=a+bi일 때, 편각의 크기를 θθ라고 한다면 ZZ의 극형식은 Z=Z(cosθ+isinθ)Z=|Z|(\cosθ+i\sinθ)가 된다.[1]

2. 활용[편집]

2.1. 복소평면[편집]

복소수평면 위의 과 대응시켜 나타낸 것을 복소평면 또는 가우스평면이라 한다. 앞서 말한 복소수 ZZ에서 ZZ를 나타내는 점을 P(Z)P(Z), 또는 점 ZZ라 한다.

2.2. 함수[편집]

r=f(θ)r=f(θ) 또는 f(r,θ)f(r,θ)로 새로운 함수를 정의해보자. r=1r=1이면 2차원 상의 이 만들어진다. 삼각함수 등 여러 다른 함수를 도입하면 아름다운 미술학과 수학의 조화를 접하게 된다 카더라(...).

2.3. 대칭성[편집]

  • 그래프 위에 놓인 (r,θ)(r,θ)에 대하여 θθθ로 바뀌어도 변하지 않으면 극축에 대하여 대칭이다.
  • 그래프 위에 놓인 (r,θ)(r,θ)에 대하여 rrr-r로 바뀌거나 θθθ+πθ+π로 바뀌어도 같다면 극점에 대하여 대칭이다.
  • 그래프 위에 놓인 (r,θ)(r,θ)에 대하여 θθπθπ-θ로 바뀌어도 같다면 수직선 θ=π/2θ=π/2에 대하여 대칭이다.

2.4. 드 무아브르 공식[편집]

극형식을 Z<θ|Z|<θ로 나타내기도 한다. 벡터와 비슷하게 Z=1|Z|=1이고 편각이 θθ복소수를 단위 복소수라 하고, eiθe^{iθ}라고 쓴다. 이를 확장시키면 오일러의 공식이 나온다.

[1] 여기서 Z|Z|ZZ의 크기(magnitude)를 뜻한다.