Yahoo Answers จะปิดใช้งานในวันที่ 4 พฤษภาคม 2021 (เวลาตะวันออก) และตอนนี้เว็บไซต์ Yahoo Answers จะอยู่ในโหมดอ่านอย่างเดียว คุณสมบัติหรือบริการอื่นๆ ของ Yahoo หรือบัญชี Yahoo ของคุณจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ คุณสามารถค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการปิดใช้งาน Yahoo Answers และวิธีการดาวน์โหลดข้อมูลของคุณในหน้าความช่วยเหลือนี้

Elizabeth M ถามใน Science & MathematicsMathematics · 8 ปี ที่ผ่านมา

What is the principal value of (1+i)^i ?

Principal value

3 คำตอบ

ความเกี่ยวข้องกัน
  • 8 ปี ที่ผ่านมา
    คำตอบที่โปรดปราน

    You should note that raising to an imaginary power is defined by

    .. iΘ

    e.....= cosΘ + i sin Θ

    and

    ..a + iΘ.........a.....iΘ.........a

    e.............= e....e.......= e (cosΘ + i sin Θ)

    The famous special case is

    ..iπ

    e.....= -1

    so

    ......... i

    (1 + i)

    is analyzed by noting

    1 + i

    is a complex number with

    ....................._.....___

    magnitude √2 =√1 +1

    and direction 45° which is π/4

    so it equals

    √2 [ cos π/4 + i sin π/4 ]

    Now we wish to raise this number to the i

    power. i = i times 1

    Let us convert EVERYTHING to powers of e

    ............(ln2)/2

    √2 = e

    .........................................I(π/4)

    cos (π/4 )+i sin (π/4) = e

    Now

    .........i

    (1 + i)

    equals

    .........................................i

    [√2 [ cos π/4+ i sin π/4 ] ]

    equals

    ......I..............................i

    (√2) (cosπ/4+ i sinπ/4 ]

    equals

    ..........i(ln2)/2......i²(π/4)

    = e...................e

    .....-π/4......iln2/2

    = e...........e

    Approximate value for

    e^( -π/4) is 0.455938128

    ....i(½ln2)

    e = cos (ln2/2) + I sin(ln2/2)

    arguments of cos and sin are in radians

    These calculate to

    approximately

    0.940542105 + 0.339677125 i

    Multiply the above expression by

    ..-π/4

    e which is approximately 0.455938128

    and we obtain

    = 0.428829006 + 0.154871752 i

    matching the calculations of Wolfram Alpha and other utilities.

    Additional Note:

    This value is the principal value as it is the ONLY {or unique} value for

    .......i

    (1+i)

  • 6 ปี ที่ผ่านมา

    There s a shorter way to get the principal value here. z^w for complex numbers z,w is actually defined as exp[w log(z)]. The complex exp function is single-valued:

    exp(u + iv) = (e^u)(cos v + i sin v)

    ....where e^u, cos v and sin v are the usual functions of real numbers.

    The principal value for z^w is defined as that expression using the principal value for log(z). Namely:

    log(z) = ln(|z|) + i Arg(z)

    ... where ln(|z|) is the natural logarithm of the real number |z|, and Arg(z) is the "argument" angle of z in polar form, in the interval (-π, π].

    Knowing that, the answer can be found with:

    Arg(1+i) = π/4

    |1 + i| = √2

    log(1+i) = ln(√2) + iπ/4 = (ln 2)/2 + iπ/4

    (1 + i)^i = exp(i log(1 + i)) = exp( i*[(ln 2)/2 + iπ/4]

    The rest is simplification.

    = exp(-π/4 + i[ln 2]/2)

    = e^(-π/4)*{cos [ln(2) / 2] + i sin [ln(2) / 2]}

    On a calculator, you ll get the approximations given, but this is exact. Another form might be:

    = [cos(ln(√2)) / e^(π/4)] + i [sin(ln(√2)) / e^(π/4)]

    ...to save keystrokes on a calculator with a square root button.

  • 8 ปี ที่ผ่านมา

    0.428829006294368+0.154871752464247i

    ..although I don't know how it was calculated

    see http://www.mathsisfun.com/numbers/complex-number-c...

ยังคงมีคำถามอยู่ใช่หรือไม่ หาคำตอบของคุณได้ด้วยการเริ่มถามเลยในตอนนี้