中学数学623755 views
世界の国564520 views
教育149510 views
MathPython497343 views
英語613639 views
高校国語788336 views
ヒストリア290598 views
高校生物551766 views
小学算数1200427 views
LaTeX962153 views
Help
Tools
NewsSpreadsheetCalendarBookkeepingMarkdown TablesLanguage Model NewsSlidesTier ListPen ToolIllustrationCrayonWatercolorPixel ArtASCII ArtPerspectiveEndless StairsGraphMind MapER DiagramFamily TreeMemeCurved TextImage EditorMosaicRetro FilterPencil SketchSwirl EffectLine ArtOCR/HighlighterMakeup EditorFaviconVideo TrimmerScrolling VideoVideo TitleColor PickerColor ExtractorBonfireFireworksCherry BlossomWater RippleWater SplashBreaking GlassGlass TextureFabric TextureWood GrainMarble TextureBrick Wall TextureMetal TextureWashi Paper TextureCardboard TextureCSS ButtonIcon MakerBar ChartGrouped Bar ChartStacked Bar ChartPie ChartLine ChartArea ChartStacked Area ChartScatter Plot3D Bar Chart3D Pie ChartBar Chart RaceBubble ChartPopulation PyramidPictogramEarningsCandlestick ChartInvestment RiskMortgage SimulatorCalculatorMatrix CalculatorFunction GraphPolynomial ExpansionVenn DiagramField VisualizerRubik's Cube Group TheoryTraveling SalesmanVoronoi and DelaunayFractalColumn ArithmeticDraw Math FiguresArithmetic AnimationArithmetic Word ProblemsCounting with Tree DiagramsCube NetsRolling DiceCross SectionsMotion PathMechanicsWavesElectromagnetic WavesCapacitorsLight and LensesThermodynamicsHow Semiconductors WorkMolecular StructuresAtomic OrbitalsElectrochemical CellsChemical EquilibriumCrystal LatticesBuffer pHOrganic Reaction MapPeriodic TableComplex IonsDNA Double HelixCell DivisionMembrane ChannelsNerve ImpulseMuscle ContractionHormones and HomeostasisRock ClassificationWeatherConstellationsSolar and Lunar Eclipses3D ModelingFloor PlanSeismic StructuresIntersection TurnMaglevCooking AnimationOrigamiLive Viewer CountGeoJSON MapRailway MapPopulation MapCrime MapLand Price MapSchool MapShrine and Castle MapHouse of Representatives MapWord MapSolitaireReversiHakoiri MusumeChessHamburgerRippleSlide Puzzle MakerNeon PinballNovel MakerJapanese Typing PracticePiano Score EditorMusic TheoryShogi StrategyPiano Rhythm Game

English

オメガの 100 乗はどう出すか|1 の 3 乗根 ω で指数を折りたたむ

です。 で割った余りが なので、指数がそこまで落ちます。

乗根のうち、実数でないほうを指します[1]

この数には という 2 本の関係があり、計算はほぼこの 2 本で片づきます[3]

指数は 3 で割った余りだけ見る

なので、 を 3 回掛けるたびに に戻ります。指数は 3 周期でくり返す。

を出すには、 で割った余りを見れば足ります。 なので

で割った余りは、各位の数を足してから調べても出ます。 なら の余りが なので です。

canvas: 式は呼び出しにそのまま書いてください。この引数は焼けません -> drawMath(… cycleName[index] …)

もう 1 本の関係で次数を下げる

は、 の右側の因数から出ます[4] なので、 はこの 2 次式の解になる。

この式を移項すると、次数を下げる道具になります。

が出たら、 の 1 つの累乗にまとめてしまう。この置きかえが計算をいちばん短くします。

(余り

例:

に置きかえます。

で割り切れるので 。展開せずに が出ました。

なので、途中の符号も消えます。偶数乗のときは符号を気にせず済む。

例:

を入れます。

3 乗すると です。

を先に思い出しておくと、 から とも出せます。

例:

そのまま展開します。

なので、 になります。

きれいに整数へ落ちました。 を含む積が実数になるのは、 が共役どうしだからです[2]

が共役どうしなのは、絶対値が で偏角が だからです。

。対で使うと虚部が消える。

例:

の余りが の余りが です。 になります。

です。大きな指数でも、余りを 2 つ出せば終わります。

例:

3 個ずつまとめると、それぞれが で消えます。項数 で割った余りだけが残る。

余りが なら和は なら なら です。

なら項数は 、余りが なので和は になります。

canvas: 式は呼び出しにそのまま書いてください。この引数は焼けません -> drawMath(… foldName[index % 3] …)

例:3 次の因数分解に使う

は、 を使うと 1 次式 3 つの積に分かれます。

で確かめます。左辺は

右辺は です。 を入れると になります。

実数の範囲では までしか割れません。 を許すと 1 次まで割り切れる。

例:2 次方程式の解として現れる

を解の公式で解きます。

この 2 つが です[1] をどちらに決めても、残りが自動的に になります。

の定義を覚えるより、 の解と覚えておくほうが使いやすい。関係式がそのまま手に入ります。

の値はどれですか。

__RESULT__

なので なので です。合わせると になります。 は指数をすべて の倍数だと見たときの値、 は最後の を足し忘れた値です。

よくある誤り

指数を で割った商のほうを使う。要るのは余りです。
と覚える。正しくは です。
の共役でないと考える。 になります。
和の項数と指数の最大値をとり違える。 までなら項数は です。
乗根すべてだと考える。 は含めず、虚数のほうを指します。

で指数を折りたたみ、 で次数を下げる。この 2 本だけで、 の計算はほぼ暗算に落ちます。

参考文献

Root of unity - Wikipedia
Einheitswurzel - Wikipedia
单位根 - 维基百科
Racine de l'unité - Wikipédia
$\omega^3 = 1$ なので指数は 3 周期でくり返し、$100$ を $3$ で割った余り $1$ から $\omega^{100} = \omega$ とすぐ出ます。もう 1 本の $\omega^2+\omega+1 = 0$ は次数を下げる道具で、$1+\omega = -\omega^2$、$1+\omega^2 = -\omega$ と置きかえると式が一気に短くなる。$(1+\omega)^6$、$(1-\omega+\omega^2)^3$、$(1-\omega)(1-\omega^2)$ を展開せずに片づけ、$\omega^{100}+\omega^{200}$ や項数の余りで決まる等比和も追いました。$a^3+b^3+c^3-3abc$ が 1 次式 3 つに割れるのも同じ関係式から。