締切済み ※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:この式って合ってますか?) 複素数の式の変形についての疑問 2009/09/15 14:37 このQ&Aのポイント 複素数の式の変形について疑問があります。どのような公式を使用してこの式が導き出されるのか知りたいです。式の導出方法について詳しく教えてください。 この式って合ってますか? とあるレポートに -i*f*e^(i(π/2+ψ)) + i*f = f*e^(iπ/2) - f*e^(i(π+ψ)) と式の変形がされていました。i:虚数 どのような公式でこの式が導きだされるのかわかりません。 どうかご教授願います。 質問の原文を閉じる 質問の原文を表示する みんなの回答 (1) 専門家の回答 みんなの回答 noname#230359 2009/09/15 20:38 回答No.1 公式:e^(i*x)=cos(x)+i*sin(x)を使います。 左辺=-i*f*〔cos(π/2+ψ)+i*sin(π/2+ψ)〕+i*f =-i*f*〔-sin(ψ)+i*cos(ψ)〕+i*f =f*e^(i*ψ)+i*f 右辺=f*〔cos(π/2)+i*sin(π/2)〕-f*〔cos(π+ψ)+i*sin(π+ψ)〕 =f*i-f*〔-cos(ψ)-i*sin(ψ)〕 =f*e^(i*ψ)+i*f よって、左辺=右辺となります。 質問者 お礼 2009/09/16 09:10 謎が解けました。 ありがとうございましたm(_ _)m 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ [技術者向] 製造業・ものづくり開発・設計開発 関連するQ&A 世界一美しい式について e^(iπ)=-1 世界一美しい式について e^(iπ)=-1 の説明過程で論理の飛躍を感じます。 (自然数eのiπ乗です) オイラーの等式の説明を読んでいるときに気が付いたことがあります。 その説明を以下に書きます。 『e^x=1 + x/1!+ x^2/2!+ x^3/3!+ ・・・・(-∞<x<∞) →(1)式とする ここで、x=ixとおくと、 →(2)とする e^ix=1 +i x/1!+i x^2/2!+ ix^3/3!+ ・・・・ →(3)式とする 以降、、、うんぬん、、、 x=πとおくと、うんぬん、、、 ∴e^(iπ)=-1』 ここからが私が思ったことです。 (1)式が表していることは、括弧内の補足から明らかなように、xがすべての実数であること、ですよね。 で、(2)で、いきなり変数xにixという虚数を代入しているところです。 現在実数域で成立しているはずの、(1)式に、何の説明もなく補足もなく、虚数を代入しているところに、疑問を感じました。 厳密なはずの数学にしては、安易な発想のように思えるのです。 つまり(1)式から(3)式に移る際に、何か重要なものが抜けていると思うのです。 それとも、たとえば、実数で成立する公式などに、虚数を代入しても良いものなのですか? そこが私の疑問点です。 どうか、宜しくお願いいたします。 GHK式からEの式変形 GHKという膜電位を求める式があり、 問題の説明文・・・ ・・・・・ よって E=(RT/F) log [K]o/[K]i となる。 次の膜電位をこの式を用いて計算せよというものがありました。 式が書いてあるのでこの計算は問題ではなかったのですが肝心な説明文の方で 式(1)、(2)、(3) そしてI_Cl = I_Na = I_K= 0 より exp(EF/RT) = [Cl]i/[Cl]o = [Na]o/[Na]i = [K]o/[K]i という等式がなされ Kに対して変形すると E=(RT/F) log [K]o/[K]i となるとかいてありましたがここで (1)(2)(3)から exp(EF/RT) = [Cl]i/[Cl]o = [Na]o/[Na]i = [K]o/[K]i と式を簡単にするまでの途中式と E=(RT/F) log [K]o/[K]i の式変形をどうやって導くのか教えてください。 感覚的にClとNa,Kは一価の陰、陽イオンなので式が逆転してるんだーという理解程度で止まっていてスッキリしません。 ご教授お願い申し上げます。 正規分布の公式からオイラーの公式を導き出せますか? 正規分布の公式にはeとπが出てきますが、この公式を、虚数単位などを加えて変形してオイラーの公式を導き出せるのでしょうか。 製造業のDX化は可能? ~図面管理とデータ活用の最適解~ OKWAVE コラム 式の変形 式の変形について教えてください。 「sini+icosi=ie」 と教科書にかいてあるのですが、 なぜこうなるのかがわかりません。 おそらくオイラーの公式を用いると思うんですが理解できません。 御教授お願いします。 解析の問題 √(in^(in))のnに実数を入れて、その値を求める問題なのですが、わかりません。(i^2=-1)。式変形をして、exp{(in*log(in))/2}にして、オイラーの公式を使おうと思ったのですが、オイラーの公式のθは虚数でも大丈夫なのでしょうか。つまり、θ=n/2*log(in)ということです。どうか教えて下さい。それ以外の部分で問題があればそれも教えてくれると嬉しいです。 期待値Eの式変形について 以下のサイトに期待値に関する公式が4つ挙げられています。 http://mathtrain.jp/exvarcov また、共分散Cov(X,Y)の公式が 教科書では Cov(X,Y) = E(X - E(X))(Y - E(Y)) .....(1) 上のサイトでは Cov(X,Y) = E(XY) - E(X)E(Y) .......(2) とあるので、(1)と(2)は同値です。 しかしこの2つ(1)→(2)または(2)→(1)の式変形がわかりません。 恐らく上の「4つの期待値の公式」を使って変形できるのでしょうが、わからないので教えて頂けませんでしょうか。 よろしくお願いします。 【オイラーの公式のeとiについて】 虚数の指数部の意味・感覚を掴みたい 【オイラーの公式のeとiについて】 虚数の指数部の意味・感覚を掴みたい。 お願いします。 数年前に「オイラーの贈り物」(だったかな?)という本に出会いまして、 exp(e,iπ)=-1 ・・・(ア) の式の意味を理解したくなりました。 exp(e,i・θ)=cos(θ)+i・sin(θ) ・・・(イ) (イ)の式で、θ=0 の時に(ア)が導かれるのはわかりました。 しかし、指数関数の指数部が虚数になっている、ということが感覚的になじめません。というか、理解できません。 公式を導く過程を読んでも、「実数の虚数乗」には違和感がぬぐえません。アレルギーかもしれません(笑) 4年制大学を卒業(しかも理系)した者として恥ずかしいのですが、いい年したオヤジの錆付いた脳みそにも浸透する、 易しくて、いや優しくて、キラリと光る解説は望めませんでしょうか。 まことに厚かましいお願いですが、皆様の知恵をお貸しください。 ヘルムホルツエネルギーの式変形について 教科書でヘルムホルツエネルギーFの式変形についてよくわからない部分があります。 F = E - TS で与えられるため変形してE = F + TS ここでS = -(∂F/∂T)_Vという関係式があるので( _Vとは体積一定のことです)これを使うとE = F - T(∂F/∂T)_Vとなります。ここまでは分かるのですがこの先が E = F - T(∂F/∂T)_V = -T^2(∂(F/T)/∂T)_Vとなっています。どのようにして-T^2(∂(F/T)/∂T)_Vに変形したのでしょうか。 どなたかお分かりになる方、教えていただけませんでしょうか。よろしくお願いいたします。 凸レンズの公式と焦点距離の公式 (至急) 凸レンズの公式 I=rf / r-f 焦点距離を f とする。 1/f= 1/a + 1/b の式の変形を中学生でも分かるぐらい簡単に教えてください。 式を解読してください!!! 「国内需要を(10)、投資係数行列をA、最終需要をF、輸出をE、輸入をMと書くと、需給均衡式はX=AX+F+E-Mとなる。 輸入は国内総需要の一定割合とすると、M=m(AX+F)であるから、 X=(I-(I-m)A) ̄1[(I-m)F+E]となる。最終需要への依存額、輸入誘発額はこの式ででる」 *最後の式の真ん中「 ̄1」は「マイナス1乗」 とあるのですが… さっぱり解かりません。どうゆう過程で最後の式にたどり着いたのかも、Iが何なのかも… 教えてください。 解析の問題 √((in)^(in))のnに実数を入れて、その値を求める問題なのですが、わかりません。(i^2=-1)。式変形をして、exp{(in*log(in))/2}にして、オイラーの公式を使おうと思ったのですが、オイラーの公式のθは虚数でも大丈夫なのでしょうか。つまり、θ=n/2*log(in)ということです。どうか教えて下さい。それ以外の部分で問題があればそれも教えてくれると嬉しいです。 という質問をしたのですが、間違っていました。値ではなく偏角を求める問題です。わかる人、どうかお願いします。 純虚数の指数関数に関して 「純虚数を指数とする複素関数の絶対値は1となる」ということなのですが、なぜそうなるのかいまいちわかりません。 オイラーの公式を利用すると簡単に証明できると言われましたが、やはり自分の力では理解できませんでした。(オイラーの公式自体は理解できているつもりです) 具体的には、|exp(-iπf/4)|=1となる理由を、教えていただきたいです。 iは虚数単位、fは任意の数値が入る文字です。 スマホは修理できる?画面割れ・バッテリー交換・自作の限界 OKWAVE コラム 論理式を加法標準形、乗法標準形に変形する問題なのですが、どうやってやれ 論理式を加法標準形、乗法標準形に変形する問題なのですが、どうやってやればいいかよくわかりません。項をabcを使った式に直してから変形するみたいなのですが・・・。 ・加法標準形に変形 f = ab + bc + ac ・乗法標準形に変形 f = (a + b)c ご教授お願いします。 高2です。 高2です。 並列回路内の電気抵抗の公式はE/1=E1/1+E2・・・・・・・・ ですよね? 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分かる方、お願いいたします 4点曲げの弾性率E計算過程 3点曲げの計算方法は以下のように たわみY=(FL^3)/(48EI) 上の公式に長方形の断面2次モーメントの算定式 I=bh^3/12 を代入し E=の形になるように変形すると, E=FL^3/(4bh^3Y) になりJISk7017の算定式とあうのですが、 4点曲げの計算過程がよくわかりません。 梁の公式たわみYmax=(23FL^3)/(648EI)・・・梁の中央部 とありますので、ここに長方形の断面2次モーメントI=bh^3/12を 代入し、E=の形に変形しても E=276FL^3/(648bh^3Y)≒0.425FL^3/(bh^3Y)にしかならず、 JISk7017の計算式E≒0.21FL^3/(bh^3Y)と合いません。 わかる方いましたら、ご教授お願いできますでしょうか。 宜しくお願い致します。 オイラーの公式 ある素人向けの数学の本に e^iπ+1=0 という式が紹介されており、筆者がこの式は数学の美と調和と不思議を示すものとして自分の墓誌に刻んだと書いてありました。 もともとは e^ix=cosx+isinx というオイラーの公式のxをπとおいてこの式が導かれるようですが、そもそもオイラーの公式というのはどのような背景で導き出されたもので、数学的にはどのような意味があるのでしょうか。 自然対数と虚数と三角関数が関連しているということが不思議なのですが、数学の歴史の中では、この式が導き出されたのはなんらかの必然性があったのでしょうか。 2の虚数乗は複素数になるか? 虚数iの2乗は-1になると習ったことがあります。 では、2のi乗は複素数になるのでしょうか? 私の知っている限り、複素数はa+ib(a,bは実数)となるように習ったと思います。 オイラーの式でeのiπ乗は-1になることも習ったことがあります。 しかし、eの場合は特別なのではないかと思います。 虚数乗の意味もわかりません。 このような計算は許されていないのでしょうか? 教えてください。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ [技術者向] 製造業・ものづくり 開発・設計 開発製品設計電気設計機械設計その他(開発・設計) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
お礼
謎が解けました。 ありがとうございましたm(_ _)m