6. 6
และ 2. ถา P(k) เปนจริงแลว P(k + 1) เปนจริงสําหรับทุก ๆ จํานวนนับ k
แลวประพจน P(n) จะเปนจริงสําหรับทุก ๆ จํานวนนับ n”
ในหนังสือเรียนไมไดแสดงการพิสูจนทฤษฎีบทของเดอมัวร ซึ่งการพิสูจนตอง
อาศัยวิธีอุปนัยเชิงคณิตศาสตร ถาผูเรียนสงสัยผูสอนอาจอธิบายการพิสูจนไดดังนี้
ทฤษฎีบทของเดอมัวร
ถา z = r(cos θ + i sin θ) และ n เปนจํานวนเต็มบวก
จะได zn
= rn
(cos n θ + i sin n θ)
พิสูจน ให P(n) แทนขอความ “ถา z = r(cos θ + i sin θ) แลว
zn
= rn
(cos n θ + i sin n θ)”
ดังนั้น P(1) เปนจริง เพราะถา z = r(cos θ + i sin θ) แลว
z1
= r1
(cos 1 θ + i sin 1 θ)
ให P(k) เปนจริง นั่นคือ ถา z = r(cos θ + i sin θ) แลว zk
= rk
(cos k θ + i sin k θ)
สําหรับทุก k ∈ I+
ตองแสดงวา P(k + 1) เปนจริง
พิจารณา zk + 1
= zk
⋅ z
= [rk
(cos k θ + i sin k θ)][r(cos θ + i sin θ)]
= (rk
⋅ r)[cos(k θ + θ) + i sin (k θ + θ)]
= rk + 1
[cos(k + 1) θ + i sin(k + 1) θ]
ดังนั้น P(k + 1) เปนจริง
โดยวิธีอุปนัยเชิงคณิตศาสตร จะได P(n) เปนจริง สําหรับทุกคาของ n ที่เปน
จํานวนเต็มบวก
นั่นคือ ถา z = r(cos θ + i sin θ) แลว zn
= rn
(cos n θ + i sin n θ) โดยที่ n ∈ I+
5. ประโยชนของทฤษฎีบทของเดอมัวรนอกจากใชในการหาคาของจํานวนเชิงซอน
ในรูปเลขยกกําลัง และการหารากที่ n ของจํานวนเชิงซอน แลวยังสามารถนําไปใชพิสูจน
ทฤษฎีบทตรีโกณมิติได เชน
1) จงพิสูจนวา sin 2 θ = 2 sin θ cos θ
cos 2 θ = cos2
θ – sin2
θ
จากทฤษฎีบทของเดอมัวรกลาววา z = r(cos θ + i sin θ) และ n ∈ I+
จะได
7. 7
zn
= rn
(cos n θ + i sin n θ)
จาก (cos θ + i sin θ)2
= (cos θ + i sin θ)(cos θ + i sin θ)
= cos2
θ – sin2
θ + i (2 sin θ cos θ)
และจากทฤษฎีบทของเดอมัวร จะได (cos θ + i sin θ)2
= cos 2 θ + i sin 2 θ
ดังนั้น sin 2 θ = 2 sin θ cos θ
และ cos 2 θ = cos2
θ – sin2
θ
2) จงพิสูจนวา sin 3 θ = 3 sin θ – 4 sin3
θ
cos 3 θ = 4 cos3
θ – 3 cosθ
จาก (cos θ + i sin θ)3
= (cos θ + i sin θ)(cos2
θ – sin2
θ + 2 i sin θ cos θ)
= cos3
θ + 3 i sin θ cos2
θ – 3 sin2
θ cos θ – i sin3
θ)
= cos3
θ – 3 sin2
θ cos θ + i (3 sin θ cos2
θ – sin3
θ)
= cos3
θ – 3(1 – cos2
θ)cos θ + i[3 sin θ(1 – sin2
θ) – sin3
θ]
= cos3
θ – 3 cos θ + 3 cos3
θ + i(3 sin θ – 3 sin3
θ – sin3
θ)
= 4 cos3
θ – 3 cos θ + i(3 sin θ – 4 sin3
θ)
และจากทฤษฎีบทของเดอมัวร จะได (cos θ + i sin θ)3
= cos 3θ + i sin 3θ
ดังนั้น sin 3θ = 3 sinθ – 4 sin3
θ
และ cos 3θ = 4 cos3
θ – 3 cos θ
6. การหารากที่ n ของ 1
เนื่องจาก 1 = cos 0°
+ i sin 0°
ดังนั้นรากที่ n ของ 1 คือ 0 360 k 0 360 k
cos isin
n n
⎛ ⎞ ⎛ ⎞+ +
+⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
o o o o
หรือเทากับ 360 k 360 k
cos isin
n n
⎛ ⎞ ⎛ ⎞
+⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
o o
เมื่อ k ∈ { }0, 1, 2, ..., n 1−
ถาให a = 360 360
cos isin
n n
+
o o
จะไดรากที่ n ของ 1 คือ 1, a, a2
, …, an – 1
ซึ่ง a, a2
, …, an – 1
จะเปนรากของสมการ xn – 1
+ xn – 2
+ … + x + 1 = 0 ดวย
16. 16
= 5 13−
เพราะวา 32 ≥ 5 13− ดังนั้น 1 2z z− ≥ 1 2z z−
จากนั้นผูสอนและผูเรียนชวยกันพิสูจนสมบัติบางขอของทฤษฎีบทดังกลาว
จํานวนเชิงซอนในรูปเชิงขั้ว
1. ผูสอนทบทวนฟงกชันตรีโกณมิติของมุมของรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก และคาของ
ฟงกชันโคไซน ไซน และแทนเจนตของมุมตางๆ
2. ผูสอนแสดงการเขียนจํานวนเชิงซอนในรูปเชิงขั้ว
โดยเริ่มตนจากการเขียน z = x + yi ≠ 0 ดวยเวกเตอรบนระนาบ ดังนี้
เมื่อกําหนดให θ เปนมุมบวกที่เล็กที่สุด ซึ่งวัดทวนเข็มนาฬิกาจากแกน X ทาง
ดานบวกไปยัง oz
uur
และ r = |oz
uur
| แทนระยะหางระหวางจุดกําเนิด o กับ z
ผูสอนควรอธิบายวา θ เปนมุมบวกที่เล็กที่สุด แลว 0°
≤ θ < 360°
ผูสอนใหผูเรียนพิจารณารูปสามเหลี่ยมมุมฉาก OAZ เมื่อ |oz
uur
| = r วา OA
OZ
หรือ x
r
คือ ฟงกชันตรีโกณมิติใดของมุม θ เพื่อใหไดขอสรุปวา x = r cos θ และพิจารณาวา AZ
OZ
หรือ y
r
คือ ฟงกชันตรีโกณมิติใดของ r เมื่อ r = 2 2
x y z+ = และ y
tanθ =
x
เมื่อ x ≠ 0 แลวผูสอนอาจถามผูเรียนวาจากความสัมพันธดังกลาว เราสามารถเขียน z = x + yi
ในรูปตรีโกณมิติไดหรือไม ซึ่งผูเรียนควรบอกวา ได คือ z = r (cos θ + i sin θ)
z = x + yi
x X
Y
o
y
θ
z = (x, y)
A X
Y
o
y
θ
x
17. 17
การเขียนจํานวนเชิงซอนในรูป z = r (cos θ + i sin θ) เปนการเขียนจํานวนเชิงซอน
ในรูปเชิงขั้วของ z และเรียก θ วาอารกิวเมนตของ z ผูสอนถามผูเรียนวา เมื่อ n เปนจํานวน
เต็มใดๆ cos(θ + 2nπ) มีคาเทาใด ผูเรียนควรตอบวาcos(θ +2nπ)มีคาเทากับcos θ และ sin
(θ + 2nπ) มีคาเทาใด ผูเรียนควรตอบวา sin (θ + 2nπ) มีคาเทากับ sin θ แลวผูเรียนควร
สรุปใหไดวา cos (θ + 2nπ) + isin (θ + 2nπ) = cos θ + i sinθ
3. ผูสอนอาจถามผูเรียน ดังนี้
กําหนด z1 = r1 (cos θ1 + i sin θ1) และ z2 = r2 (cos θ2 + i sin θ2) ตางเปนรูป
เชิงขั้ว ซึ่ง z1, z2 ≠ 0 และ z1 = z2 เมื่อใด ผูเรียนควรตอบไดวา z1 = z2 ก็ตอเมื่อ r1 = r2
และ θ1 – θ2 = 2nπ เมื่อ n เปนจํานวนเต็ม แลวผูสอนอาจถามผูเรียนวา ถามีจํานวนเต็ม n
และ r1 = r2 ≠ 0 ที่ทําให θ1 – θ2 ≠ 2nπ แลว z1 = z2 หรือไม ผูเรียนควรตอบไดวา
z1 ≠ z2
ผูสอนยกตัวอยางเพื่อใหผูเรียนเขียนจํานวนเชิงซอนในรูปเชิงขั้วในกรณีที่ z ≠ 0 ได
เชน จงเขียน z = –3 – 3i ในรูปเชิงขั้ว
วิธีทํา ให r (cos θ + i sin θ) เปนรูปเชิงขั้วของ -3 –3i
จะได r = 2 2( 3) ( 3) 9 9 18 3 2− + − = + = =
และ θ ที่ทําให tan θ = 3
3
−
−
= 1 คือ θ = π
4
หรือ 5π
4
เวกเตอรที่แทน z อยูในควอดรันตที่ 3 ดังนั้น θ = 4
π5
หรือ 2250
ดังนั้นรูปเชิงขั้วของ –3 –3i คือ 2 [ cos (5π
4
+ 2nπ) + i sin (5π
4
+ 2nπ) ]
เมื่อ n ∈ I ดังรูป
X
Y
-2
-1
-3
-1-2-3
225°
(-3, -3)
18. 18
ผูสอนถามผูเรียนวา สําหรับกรณีที่ z = 0 เราสามารถเขียน z ในรูปเชิงขั้วไดหรือไม
ผูเรียนควรตอบวาได ซึ่ง z = 0 เขียนในรูปเชิงขั้วได คือ 0(cos θ + i sin θ) และผูเรียนควร
บอกไดวา θ เปนมุมที่มีขนาดใดก็ได
4. ผูสอนทบทวนสูตรการหาโคไซน และไซนของผลบวกและผลตางของมุม ดังนี้
cos (α- β) = cos α cos β + sin α sinβ
cos (α+ β) = cos α cos β - sin α sinβ
sin (α- β) = sin α cos β - cos α sinβ
sin (α+ β) = sin α cos β + cos α sinβ
5. ผูสอนอาจแสดงการพิสูจนทฤษฎีบทของเดอมัวรโดยใชอุปนัยเชิงคณิตศาสตร
ตามขอเสนอแนะ
6. ผูสอนยกตัวอยางการหา zn
เมื่อ n เปนจํานวนเต็มบวกโดยใชทฤษฎีบทของ
เดอมัวร เชน
จงเขียน 5( 3 i)− ในรูป x + yi เมื่อ x, y ∈ R
วิธีทํา เนื่องจาก 3 i− เขียนไดในรูป 2(cos 11π
6
+ isin 11π
6
)
ดังนั้น โดยทฤษฎีบทของเดอมัวร จะไดวา
5( 3 i)− = 25
[ cos (5(11π
6
)) + isin(5(11π
6
)) ]
= 32 [ cos (55π
6
) + isin(55π
6
) ]
= 32 [ cos (7π
6
) + isin(7π
6
) ]
= 32 [ i
2
1
2
3
−+− ]
= 16 3 16i− −
7. ผูสอนและผูเรียนชวยกันพิจารณาทฤษฎีบทของเดอมัวร โดยขยายจาก n เปน
จํานวนเต็มบวก เปน n เปนจํานวนเต็ม ซึ่งผูสอนควรใหผูเรียนสรุปใหไดวา ทฤษฎีบทของ
เดอมัวรเปนจริงสําหรับทุกจํานวนเต็ม ดังนี้
ถา z = r (cos θ + i sin θ) ≠ 0 และ n เปนจํานวนเต็มแลว zn
= rn
[cos (nθ) + i sin (nθ)]
ผูสอนอาจยกตัวอยาง การหา zn
เมื่อ n เปนจํานวนเต็ม เชน
19. 19
จงเขียน 5( 3 i)−+ ในรูป x + yi เมื่อ x, y ∈ R
วิธีทํา เนื่องจาก 3 i+ เขียนไดในรูป 2(cos
6
π
+ i sin
6
π
)
จะไดวา 5( 3 i)−+ = 2-5
[cos (-5(
6
π
)) + i sin(-5(
6
π
))]
= 1
32
[cos (–5
6
π
) + i sin(–5
6
π
)]
= 1
32
[cos (5
6
π
) – i sin(5
6
π
)]
= 1
32
( 3 1
i
2 2
− − )
= 3 1
i
64 64
− −
รากที่ n ของจํานวนเชิงซอน
1. ผูสอนทบทวนทฤษฎีบทของเดอมัวร และนําสนทนากับผูเรียนถึงประโยชนของ
ทฤษฎีบทของเดอมัวร
2. ผูสอนยกตัวอยางที่ 1, 2 และ 3 ในหนังสือเรียน ผูสอนและผูเรียนชวยกันสรุป
ทฤษฎีบท ถา w = r (cos θ + i sin θ) แลวรากที่ n ของ w มีทั้งหมด n รากที่แตกตางกัน คือ
z = n θ+2kπ θ+2kπ
r cos + isin
n n
⎡ ⎤⎛ ⎞ ⎛ ⎞
⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎢ ⎥
⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎣ ⎦
เมื่อ k ∈ {0, 1, …, n–1}
3. ผูสอนอาจยกตัวอยางเพื่อใหผูเรียนสามารถหารากที่ n ของ z ไดรวดเร็ว ดังนี้
จงหารากที่ 4 ทั้งหมด –8 + 8 3i
วิธีทํา ให z = r (cos θ + i sin θ) เปนรากที่ 4 ของ –8 + 8 i3
ดังนั้น z4
= –8 + 8 i3 = ⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡ π
+
π
16 )
3
2
(sini)
3
2
(cos
โดยทฤษฎีบทของเดอมัวร จะได
r 4
(cos 4θ + i sin 4θ) = ⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡ π
+
π
16 )
3
2
(sini)
3
2
(cos
ดังนั้น r4
= 16 และ 2
4 2k
3
π
θ = + π เมื่อ Ik∈
จึงไดวา r = 2 และ k
6 2
π π
θ = + เมื่อ Ik∈
ฉะนั้น z = 2 k k
cos ( ) i sin ( )
6 2 6 2
π π π π⎡ ⎤
+ + +⎢ ⎥⎣ ⎦
เมื่อ Ik∈
20. 20
เมื่อ k = 0 จะได z1 = 2 cos ( ) i sin ( )
6 6
π π⎡ ⎤
+⎢ ⎥⎣ ⎦
เมื่อ k = 1 จะได z2 = 2 2 2
cos ( ) i sin ( )
3 3
π π⎡ ⎤
+⎢ ⎥⎣ ⎦
เมื่อ k = 2 จะได z3 = 2 7 7
cos ( ) i sin ( )
6 6
π π⎡ ⎤
+⎢ ⎥⎣ ⎦
เมื่อ k = 3 จะได z4 = 2 5 5
cos ( ) i sin ( )
3 3
π π⎡ ⎤
+⎢ ⎥⎣ ⎦
เขียนแผนภาพของรากที่ 4 ของ –8 + 8 i3 ไดดังนี้
ผูสอนควรถามผูเรียน ดังนี้
1) คาสัมบูรณของแตละรากมีคาเทาใด
2) คารากแตละรากจะอยูบนวงกลมที่มีรัศมีเทาใด
3) วงกลมในขอ 2) มีจุดศูนยกลางอยูที่จุดใด
4) ผลตางระหวางอารกิวเมนตของสองคารากที่อยูติดกันมีคาเทาใด
ผูเรียนควรตอบคําถามขางตน ไดวา
1) คาสัมบูรณของแตละคารากมีคาเทากับ 2
2) คารากแตละรากจะอยูบนวงกลมที่มีรัศมี เทากับ 2
3) วงกลมมีจุดศูนยกลางที่จุดกําเนิด
4) ผลตางระหวางคาอารกิวเมนตของสองคารากที่อยูติดกัน
มีคาเทากับ 2
n
π
= 2
4
π
=
2
π
หรือ 90o
4. ผูสอนและผูเรียนชวยกันพิจารณาวา เราสามารถหารากที่ n ของ w ทั้งหมดที่
แตกตางกันไดรวดเร็วโดยมีขั้นตอน ดังนี้
ขั้นที่ 1 หา z1
ขั้นที่ 2 หาผลตางของอารกิวเมนตของราก เทากับ n
2π
X
Y
z1
z2
z3
z4
2
32. 36
(2)
2.
3. จํานวนเชิงซอนที่แทนจุด A คือ (3,1) หรือ 3 + i
จํานวนเชิงซอนที่แทนจุด B คือ (0,2) หรือ 2i
จํานวนเชิงซอนที่แทนจุด C คือ (- 3, - 4) หรือ - 3 – 4i
จํานวนเชิงซอนที่แทนจุด D คือ (2, - 2) หรือ 2 – 2i
จํานวนเชิงซอนที่แทนจุด E คือ (- 3,0) หรือ - 3
จํานวนเชิงซอนที่แทนจุด F คือ (-1, -1) หรือ -1 - i
–6 –4 –2 0 2 4 6
–2
–4
–6
2
4
6
Y
X
–4 + i
–3
4 + i
–5 – 2i
–2i
3 – 4i
–6 –4 –2 0 2 4 6
–2
–4
–6
2
4
6
Y
X
i(4 + 6i)
4 + 6i
i2
(4 + 6i)
i3
(4 + 6i)
33. 37
4. (1)
(2)
5.
–6 –4 –2 0 2 4 6
–2
–4
–6
2
4
6
Y
X
z1 + z2
z1
z2
–4 0 2 4 6–2
–4
–6
4
Y
X
– z2 z1
2
–2–6–8–10 8 10 12
–8
–10 z1 – z2
1 1 3i
z 10
−
=
–6 –4 –2 0 2 4 6
–2
–4
2
4
6
Y
X
z
z
–8
– z
z2
34. 38
6.
7. 1 3i− = 2
2 3i− = 11
4 3i+ = 5
5 12i− + = 13
5 2 3i+ = 17
3 i− − = 2
3 4i− − = 5
4i = 4
8. ให z1 = a + bi และ z2 = c + di
2 2
1 2 1 2z z z z− + + = 2 2
(a bi) (c di) (a bi) (c di)+ − + + + + +
= 2 2
(a c) (b d)i (a c) (b d)i− + − + + + +
= 2 2 2 2
[(a c) (b d) ] [(a c) (b d) ]− + − + + + +
= 2a2
+ 2c2
+ 2b2
+ 2d2
= 2(a2
+ b2
) + 2(c2
+ d2
)
= 2 2
1 22 z 2 z+
9. ให z = a + bi
z = 2 2
a b+
zz = (a bi)(a bi)+ −
–6 –4 –2 0 2 4 6
–2
–4
–6
2
4
6
Y
X
–8 8
zi
zi3
zi2
z, zi4
35. 39
= 2 2 2
a b i−
= 2 2
a b+
ดังนั้น z = zz
10. ให z = c + di และ a = e + fi
2
z a− = 2
(c di) (e fi)+ − +
= 2
(c e) (d f )i− + −
= (c – e)2
+ (d – f)2
(z – a)((z a)− = [(c + di) – (e + fi)][(c – di) – (e – fi)]
= [(c – e) + (d – f)i][(c – e) – (d – f)i]
= (c – e)2
– (d – f)2
i2
= (c – e)2
+ (d – f)2
ดังนั้น 2
z a− = (z – a)(z a)−
11. ให z = a + bi , a, b ∈ R
จะได z = a – bi
zz = (a + bi)(a – bi)
= a2
+ b2
∈ R
z z+ = (a + bi) + (a – bi)
= (a + a) + (b – b)i
= 2a ∈ R
ดังนั้น zz และ z z+ เปนจํานวนจริง เมื่อ z เปนจํานวนเชิงซอนใดๆ
12. ให z = x + yi , a = u + vi
จะได z = x – yi , a = u – vi
(z – a)( z – a ) = (x + yi – u – vi)(x – yi – u + vi)
= [(x – u) + (y – v)i][(x – u) – (y – v)i]
= (x – u)2
– ((y – v)i)2
= (x – u)2
+ (y – v)2
= k2
จากสูตร สมการรูปทั่วไปของวงกลม คือ (x – h)2
+ (y – k)2
= r2
โดยที่
36. 40
จุดศูนยกลางของวงกลม คือ (h, k) , รัศมี คือ r
จะได จุดศูนยกลางวงกลมอยูที่จุด (u, v) คือ จุด a นั่นเอง และรัศมีเทากับ k หนวย
13. 1 zi+ = 1 zi− ก็ตอเมื่อ z เปนจํานวนจริง
จะแสดง (1) ถา 1 zi+ = 1 zi− แลว z เปนจํานวนจริง
และ (2) ถา z เปนจํานวนจริง แลว 1 zi+ = 1 zi−
จะแสดงวา (1) โดยใชวิธีแยงสลับที่ (p → q สมมูลกับ ∼ q → ∼p)
นั่นคือ จะแสดงวา ถา z ไมเปนจํานวนจริง แลว 1 zi+ ≠ 1 zi−
ให z ไมเปนจํานวนจริง และ z = a + bi เมื่อ b ≠ 0
จะได 1 zi+ = ( )1 a bi i+ + = 1 b ai− + = ( )
22
a 1 b+ −
1 zi− = ( )1 a bi i− + = 1 b ai+ − = ( )
22
a 1 b+ +
ดังนั้น 1 zi+ ≠ 1 zi−
นั่นคือ ถา z ไมเปนจํานวนจริงแลว 1 zi+ ≠ 1 zi−
หรือ ถา 1 zi+ = 1 zi− แลว z เปนจํานวนจริง
จะแสดง (2) ให z เปนจํานวนจริง
จะได 1 zi+ = 2 2
1 z+ = 2
1 z+
1 zi− = 2 2
1 ( z)+ − = 2
1 z+
ดังนั้น 1 zi+ = 1 zi−
นั่นคือ ถา z เปนจํานวนจริงแลว 1 zi+ = 1 zi−
จาก (1) และ (2) สรุปไดวา 1 zi+ = 1 zi− ก็ตอเมื่อ z เปนจํานวนจริง
14. (1) z 2 1− ≤
z 2− คือ ระยะทางจากจุด (2, 0) ไปยัง z ดังนั้น เซตของจุด z ทั้งหลาย
ในระนาบเชิงซอน ซึ่งสอดคลองอสมการ z 2 1− ≤ ก็คือ เซตของจํานวน
เชิงซอน หรือจุดที่อยูภายในวงกลม (รวมจุดบนเสนรอบวง) ที่มีจุดศูนยกลาง
ที่ (2, 0) และรัศมี 1 หนวย _
_
- 1
- 2
2
1
0 1 3 42 X
Y
37. 41
(2) z 2 3i− + < 3
z 2 3i− + คือ ระยะทางจากจุด (2, -3) ไปยัง z ดังนั้น เซตของจุด z ทั้งหลาย
ในระนาบเชิงซอน ซึ่งสอดคลองอสมการ z 2 3i− + < 3 ก็คือ เซตของ
จํานวนเชิงซอน หรือจุดที่อยูภายในวงกลม (ไมรวมจุดบนเสนรอบวง) ที่มี
จุดศูนยกลางที่ (2, -3) และรัศมี 3 หนวย
(3) z 3 2i+ − > 1
z 3 2i+ − คือ ระยะทางจากจุด (- 3, 2) ไปยัง z ดังนั้น เซตของจุด z ทั้งหลาย
ในระนาบเชิงซอน ซึ่งสอดคลองอสมการ z 3 2i+ − > 1 ก็คือ เซตของ
จํานวนเชิงซอน หรือจุดที่อยูภายในวงกลม (ไมรวมจุดบนเสนรอบวง) ที่มี
จุดศูนยกลางที่ (- 3, 2) และรัศมี 1 หนวย
(4) Im z > 3
Y
X
- 1- 2- 3 1 2 3 4 5 60
1
2
- 2
- 1
- 3
- 4
- 5
X
Y
1 2
1
2
3
0
- 1
- 2
- 1- 2- 3- 4- 5
X
Y
1 2 3 4
4
3
2
1
- 1
- 1- 2- 3- 4 0
38. 42
(5) Im (i + z ) = 4
(6) z i z i+ + − = 2
จากสมบัติของคาสัมบูรณจะไดวา z i z i+ + − ≤ z i z i+ + −
ดังนั้น z i z i+ + − ≤ 2
2z ≤ 2
z ≤ 1
z คือ ระยะทางจากจุด (0, 0) ไปยัง z ดังนั้น เซตของจุด z ทั้งหลายในระนาบ
เชิงซอน ซึ่งสอดคลองอสมการ z ≤ 1 ก็คือ เซตของจํานวนเชิงซอนหรือจุด
ที่อยูภายในวงกลม(รวมจุดบนเสนรอบวง) ที่มีจุดศูนยกลางที่ (0, 0) และรัศมี
1 หนวย
(7) z i 1+ ≥
z i+ คือ ระยะทางจากจุด (0, -1) ไปยัง z ดังนั้น เซตของจุด z ทั้งหลาย
ในระนาบเชิงซอน ซึ่งสอดคลองอสมการ z i 1+ ≥ ก็คือ เซตของจํานวน
เชิงซอน หรือจุดที่อยูภายนอกวงกลม(รวมจุดบนเสนรอบวง) ที่มีจุดศูนยกลาง
ที่ (0, -1) และรัศมี 1 หนวย
Y
X- 1 10
1
2
2
3
3 4
4
5
- 1
- 2- 3- 4
X
Y
1
1
2
2- 1
- 1
- 2
- 2
39. 43
(8) Re(z) < 2
(9) Re(z – i) > –5
(10) z 3 z− ≥
ให z = x + yi จากอสมการที่กําหนดจะได
2 2
(x 3) y− + ≥ 2 2
x y+
(x – 3)2
+ y2
≥ x2
+ y2
แกอสมการจะได x ≤
3
2
X
Y
1
1
2 3
-3
-1
-2
-1-2
2
3
_
_
_
X
Y
1 2
1
2
3
- 3
-2
- 1
- 1- 2- 3- 4- 5- 6 0
X
Y
1
1
2- 2 - 1
- 1
- 2
40. 44
15. z i− คือ ระยะทางจากจุด (0, 1) ไปยัง z ดังนั้น เซตของจุด z ทั้งหลาย
ในระนาบเชิงซอน ซึ่งสอดคลองอสมการ z i 2− = ก็คือ เซตของจํานวน
เชิงซอน หรือจุดที่อยูบนวงกลมที่มีจุดศูนยกลางที่ (0, 1) และรัศมี 2 หนวย
จากกราฟ z ที่มี z มากที่สุดคือ z = 3i
เฉลยแบบฝกหัด 1.5
1. 1 + 3i
r = 1 3+ = 2
θ ที่ทําให tan θ = 3
1
= 3 คือ θ =
3
π
z = 2 cos isin
3 3
π π⎛ ⎞
+⎜ ⎟
⎝ ⎠
X
Y
1
2
- 1
- 2
2
1
3
4
- 1
- 2
- 3
X
Y
1 2
2
1
- 1
- 2
- 1- 2
45. 49
4) {z⏐
2
π
− < arg(z) < 0}
5. ให z = a + bi จะได z = a – bi
จาก z = a + bi จะได tan θ = b
a
ดังนั้น arg(z) = arctan b
a
และ z = a – bi จะได tan θ = b
a
−
ดังนั้น arg(z ) = arctan b
( )
a
−
arg(z) + arg(z ) = b b
arctan arctan( )
a a
+ −
=
b b
( )
a aarctan
b b
1 ( )( )
a a
⎡ ⎤
+ −⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥− −
⎣ ⎦
= arctan 0
= 0
= 0 + 2nπ , n เปนจํานวนเต็ม (มุมสมมูลกัน)
= 2nπ
เฉลยแบบฝกหัด 1.6
1. i
ให z = r(cos θ + i sin θ) เปนรากที่ 3 ของ i
ดังนั้น z3
= i = π π
1(cos +isin )
2 2
โดยทฤษฏีบทของเดอมัวร
Y
X0