Ukážte, že (1 + cos theta + i * sin theta) ^ n + (1 + cos theta - i * sin theta) ^ n = 2 ^ (n + 1) * (cos theta / 2) ^ n * cos ( n * theta / 2)?

Ukážte, že (1 + cos theta + i * sin theta) ^ n + (1 + cos theta - i * sin theta) ^ n = 2 ^ (n + 1) * (cos theta / 2) ^ n * cos ( n * theta / 2)?
Anonim

odpoveď:

Pozri nižšie.

vysvetlenie:

nechať # 1 + costheta + isintheta = r (cosalpha + isinalpha) #, tu # R = sqrt ((1 + costheta) ^ 2 + sin ^ 2Theta) = sqrt (2 + 2costheta) #

= #sqrt (2 + 4cos ^ 2 (theta / 2) -2) = 2cos (theta / 2) #

a # Tanalpha = sintheta / (1 + costheta) == (2sin (theta / 2) cos (theta / 2)) / (2cos ^ 2 (theta / 2)) = tan (theta / 2) # alebo # Alfa = theta / 2 #

potom # 1 + costheta-isintheta = r (cos (-a) + ISIN (-a)) = R (cosalpha-isinalpha) #

a môžeme písať # (1 + costheta + isintheta) ^ n + (1 + costheta-isintheta) ^ n # pomocou vety DE MOivre ako

# R ^ n (cosnalpha + isinnalpha + cosnalpha-isinnalpha) #

= # 2r ^ ncosnalpha #

= # 2 * 2 ^ NCOs ^ n (theta / 2) cos ((ntheta) / 2) #

= # 2 ^ (n + 1) cos ^ n (theta / 2) cos ((ntheta) / 2) #