複素数のn乗2                              戻る

 当HPがいつもお世話になっているHN「よおすけ」さんからの出題です。
                                      (平成24年9月8日付け)

 複素数 z=cos(4/3)π+i・sin(4/3)πにおいて、z=z をみたす自然数n(1≦n≦8)をすべ
て求めよ。






































(答)  GAI さんより解答を頂きました。(平成24年9月10日付け)

  z=z ⇔ zn-1=1 から、

  cos(4(n-1)π/3)+i・sin(4(n-1)π/3)=1=cos(2kπ)+i・sin(2kπ) (k:整数)

  よって、 4(n-1)π/3=2kπ から、 1≦n=3k/2+1≦8

 これを満たすnは、  k=0 のとき、 1
              k=2 のとき、 4
              k=4 のとき、 7

 以上から、n=1、4、7


 よおすけさんからのコメントです。(平成24年9月10日付け)

 GAIさん、ありがとうございます。自分の場合は…

  z=cos(4/3)π+i・sin(4/3)πなので、

  z2=cos(8/3)π+i・sin(8/3)π=cos(2/3)π+i・sin(2/3)π

  z3=cos(4π)+i・sin(4π)=1

  z4=cos(16/3)π+i・sin(16/3)π=cos(4/3)π+i・sin(4/3)π

    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

と、zは、3回掛けるごとに同じ値が繰り返される。これを、nが1〜8までを全て調べると、

 z1=z4=z7=z 、z2=z5=z8≠z 、z3=z6=1≠z

となるので、zn=z が成り立つnの値は、1、4、7