6) folytatás:
`sqrt z = sqrt(2+5i)`
Gyökvonást exponenciális alakból lehet csinálni. Általánosságban:
`z = a+ib = r·e^(iφ)`
ahol
`r=sqrt(a^2+b^2)` a szám hossza
`tg\ φ = b/a` a szám szögének tangense. Ebből a szöget még trükkös lehet kiszámolni, mert a sík-negyedhez kell igazítani.
2+5i az első sík-negyedben van, ezért φ=arc tg 5/2
-3+4i a második síknegyedben van (rajzold fel, hogy lásd), ezért φ = π - arc tg 4/3
A szöget radiánban kell kiszámolni!
Tehát mondjuk z=2+5i esetén:
`r=sqrt(2^2+5^2)=sqrt(29)=5.385`
`φ=arc\ tg\ 5/2=1.19`
Tehát:
`z=2+5i=5.385·e^(i·1.19)`
És persze 2k·π-vel nagyobb szög is pont ugyanoda forog, ez a gyökvonásnál érdekes: n-edik gyöknek n értéke van.
`root(n)(z)=z^(1/n)=(r·e^(iφ))^(1/n)=(r·e^(i(φ+2kπ)))^(1/n)=r^(1/n)·e^(i(φ+2kπ)/n)`
Ahol `k` 0-tól `n`-1-ig megy, hisz ha `k=n`, ott már `φ/n+2π` lesz a kitevő, ami ugyanaz, mint a `k=0`-hoz tartozó `φ/n`.
Most:
`sqrt(z)=(5.385·e^(i·1.19))^(1/2)=sqrt(5.385)·e^(i(1.19+2kπ)/2)`
`sqrt(z)_1=sqrt(5.385)·e^(i(1.19)/2)=sqrt(5.385)·(cos((1.19)/2)+i·sin((1.19)/2) )`
`sqrt(z)_2=sqrt(5.385)·e^(i((1.19)/2+π))=sqrt(5.385)·(cos((1.19)/2+π)+i·sin((1.19)/2+π) )`
π-vel odébb a szinusz és a koszinusz is a mínusz egyszeres lesz, tehát együtt is felírható a kettő:
`sqrt(z)=±sqrt(5.385)·(cos(0.595)+i·sin(0.595) )`
már csak ki kell számolni őket.
Megjegyzem: ellenőrizheted magad mondjuk a WolframAlpha-val:
https://www.wolframalpha.com/input/?i=sqrt(2%2B5i)
Az alján az "All 2nd roots of .." alatt van mindkét megoldás.
---
`z^2=(2+5i)^2=2^2+2·2·5i+(5i)^2=4+20i-25=-21+20i`
A köb is hasonlóan...