お! π の計算

 投稿者:山中和義  投稿日:2015年 3月14日(土)09時54分30秒
  円周率の近似値の日に思う、、、

#01
コナン「ぼく、わかっちゃった! おっぱいでしょ」
元太「おっきいのかな、ちっちぇえのかな」
灰原「今日はホワイドデー!」
(終わり)


次の式を計算してください。
(1)  (2+i)/(2-i) * (3+i)/(3-i)
(2)  ((2+i)/(2-i))^2 * (7-i)/(7+i)
(3)  ((3+i)/(3-i))^2 * (7+i)/(7-i)
(4)  ((5+i)/(5-i))^4 * (239-i)/(239+i)

答え
(1+i)/(1-i)、または分母を実数化して、iでもよい。


OPTION ARITHMETIC COMPLEX !複素数の計算
LET i=COMPLEX(0,1) !虚数単位
PRINT (1+i)/(1-i); i
PRINT (2+i)/(2-i) * (3+i)/(3-i)
PRINT ((2+i)/(2-i))^2 * (7-i)/(7+i)
PRINT ((3+i)/(3-i))^2 * (7+i)/(7-i)
PRINT ((5+i)/(5-i))^4 * (239-i)/(239+i)
END

実行結果
( 0  1) ( 0  1)
(-3.33121117496171E-17  1)
(-9.32549393609095E-17  1)
( 9.32549393609095E-17  1)
( 9.94840196550176E-19  1)


・式の創作について
計算式を、
 (A+i)/(A-i) → ArcTan(1/A)
 べき乗 ((A+i)/(A-i))^K → 定数倍 K*ArcTan(1/A)
 積 * → 和 +
と対応させて、
  ArcTan(1/1)
=  ArcTan(1/2)+ArcTan(1/3)
=2*ArcTan(1/2)-ArcTan(1/7)
=2*ArcTan(1/3)+ArcTan(1/7)
=4*ArcTan(1/5)-ArcTan(1/239)
   :
=π/4(ArcTan系の公式)

∵ArcTan(1/A)=αとすると、arg( (A+i)^k )=kα、arg( ((A+i)/(A-i))^k )=k(2α)

 
 

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