・実数の世界を離れて                    GAI 氏

 xが実数なら、 -1≦sin(x)≦1 、-1≦cos(x)≦1 であることは周知の事実。そこで、zを複
素数としたとき、sin(z)、cos(z)を解析接続すると、上記の制約はとれ、任意の値をとれる。

 ここに、次の関係を満たす複素数をそれぞれ求めて下さい。

(1)  sin(z1)=2 を満たす複素数 z1
(2)  cos(z2)=3 を満たす複素数 z2
(3)  sin(z3)=-100 を満たす複素数 z3
(4)  cos(z4)=-π を満たす複素数 z4


 らすかるさんからのコメントです。(平成29年3月25日付け)

 sin(x)={e^(ix)-e^(-ix)}/(2i) を利用して、sin(x)=t を解くと、

  t>1のとき、 x=(2k+1/2)π±ilog{t±√(t^2-1)}

  t<-1のとき、 x=(2k-1/2)π±ilog{-t±√(t^2-1)}

 cos(x)={e^(ix)+e^(-ix)}/2 を利用して、cos(x)=t を解くと、

  t>1のとき、 x=2kπ±ilog{t±√(t^2-1)}

  t<-1のとき、 x=(2k+1)π±ilog{-t±√(t^2-1)}

となりますので、

 z1=(2k+1/2)π±ilog(2±√3)
 z2=2kπ±ilog(3±2√2)
 z3=(2k-1/2)π±ilog(100±3√1111)
 z4=(2k+1)π±ilog{π±√(π^2-1)}

となると思います。(全て複号任意)


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