zⁿ=1 の解と正多角形(A)
★☆☆☆☆☆☆(教科書) / 作成者: shonan / 2026/10/27
🔁 類題: zⁿ=1 の解と正多角形(B) (★☆☆☆☆☆☆(教科書))
問題
方程式 $z^6=1$ を解け.また,解を表す点を複素数平面上に図示せよ.
$z=r(\cos\theta+i\sin\theta)$($r>0$,$0\leqq\theta<2\pi$)とすると,ド・モアブルの定理より
\[ r^6(\cos 6\theta+i\sin 6\theta)=\cos 0+i\sin 0 \]
絶対値と偏角を比較して $r^6=1$,$6\theta=2k\pi$($k$ は整数).$r>0$ より $r=1$,$0\leqq\theta<2\pi$ より $\theta=\dfrac{k\pi}{3}$($k=0,1,2,3,4,5$)
よって
\[ z=1,\quad \frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}i,\quad -\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}i,\quad -1,\quad -\frac{1}{2}-\frac{\sqrt{3}}{2}i,\quad \frac{1}{2}-\frac{\sqrt{3}}{2}i \]
これらは単位円に内接し,$1$ を 1 つの頂点とする正六角形の頂点であり,図示すると下の図のようになる.
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