Gymnasiet
Ma4
Kapitel 4.4.2

De Moivre's formel

De Moivres formel säger att vinkeln multipliceras när ett tal på enhetscirkeln upphöjs.

På den här sidan

Bakgrund

De Moivres formel säger hur ett tal på enhetscirkeln upphöjs: vinkeln multipliceras. Formeln gör höga potenser enkla och ger dessutom trigonometriska formler för multipla vinklar, till exempel för cos⁡3v\displaystyle \cos3v.

Teori

De Moivres formel

(cos⁡v+isin⁡v)n=cos⁡nv+isin⁡nv(\cos v+\nobreak i\sin v)^n=\cos nv+\nobreak i\sin nv

Med Eulers formel är det potenslagen (eiv)n=einv\displaystyle \big(e^{iv}\big)^n=e^{inv}. För ett tal med belopp r\displaystyle r gäller zn=rn(cos⁡nv+isin⁡nv)\displaystyle z^n=r^n(\cos nv+i\sin nv).

Exempel och tillämpningar

Exempel 1: Potens av ett tal på enhetscirkeln

Uppgift: Beräkna (12+32i)9\displaystyle \left(\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}i\right)^{9}.

Exempel 2: Cosinus för tredubbla vinkeln

Uppgift: Använd de Moivres formel med n=3\displaystyle n=3 för att uttrycka cos⁡3v\displaystyle \cos3v med cos⁡v\displaystyle \cos v.

Interaktiva funktioner

Vinkeln multipliceras

Välj vinkel och exponent. Talet och dess potens ligger båda på enhetscirkeln.

Vinkel: v=1⋅π12\displaystyle v=1\cdot\dfrac{\pi}{12}

Exponent: n=6\displaystyle n=6

(cos⁡π12+isin⁡π12)6=cos⁡π2+isin⁡π2\approxi\left(\cos\dfrac{\pi}{12}+\nobreak i\sin\dfrac{\pi}{12}\right)^{6}=\cos\dfrac{\pi}{2}+\nobreak i\sin\dfrac{\pi}{2}\approxi
Talet och potensen på enhetscirkeln
-2-1012-2i-1i01i2iReImz\displaystyle zz6\displaystyle z^{6}
  • z\displaystyle z: 0,97+0,26i\displaystyle 0{,}97+0{,}26i
  • z6\displaystyle z^{6}: i\displaystyle i

Vanliga misstag

  • Att skriva cos⁡nv\displaystyle \cos^nv i stället för cos⁡nv\displaystyle \cos nv.
  • Att glömma att upphöja beloppet när talet inte ligger på enhetscirkeln.

Vanliga frågor

Tips för de Moivres formel

Viktigt att tänka på

  • Kontrollera att talet har beloppet 1, annars ska beloppet också upphöjas.
  • Reducera vinkeln med hela varv.

Testa dig själv: De Moivres formel1/3

Vad säger de Moivres formel?

Testa att du förstått

Träna uppgifter i taluppfattning för Matematik 4. Du får facit och förklaring direkt.

Träna på det här

Aktivera JavaScript för att använda formulär och interaktiva verktyg. Sidans innehåll och länkar kan läsas utan JavaScript.