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直感数学その8:複素数平面の点を角度でとらえる

数学
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複素数平面と角度

さて、

これ以外の表し方があるのかという話ですが、

あります。

要するに、①で\(\sqrt3\)の長さをReal numberの軸に沿って描き

(実際には描きませんが)

②で、ぐいっと弧を描いて、複素数「1+2i」と対応している点にたどり着きます。

弧を描くときの角度を、Θ(theta:シータ)としましょう。

①の長さを、rとしましょう。

このrは何の略かという話ですが、

円の半径radiusからきているという説が有力です。

ただ、頂点Vertexから伸びる半直線Rayが頂点Vertexを中心に回転すると考えれば、

Rayの頭文字と考えるのもアリかもしれません。

角度Θについては、いろいろな説があるようですが、角度thetaの由来について

こちらのサイト(英語ですが)の説がかなり説得力があり、

There’s nothing special about it; it’s just a convention that lower-case Greek letters represent angles.  The convention goes all the way back to Euclid.

θ is often used with φ, to represent angles in two different planes in three-dimensional geometry.  Generally, φ represents longitude and θ represents latitude, though the choice is arbitrary.  Often, two angles in the same plane are represented by α and β.

Theta has many other uses.  In computer science, it represents a function that restricts a join (corresponding roughly to the WHERE clause in SQL), and the upper-case Θ is used in algorithm analysis.  It’s also used in meteorology, particle physics, and economics, among others.

But if you’re seeing it in math, it almost certainly represents a plane angle unless you’re told otherwise.

要約すると、特別な理由は無いものの、他の指標とかぶることが少ないのが、

ギリシャ文字のΘthetaだったようです。慣習ということです。

ちなみに、同一平面における2つの角度には、αalphaとβbetaが良く用いられ、

2つの異なる平面の角度を表すときには、Θthetaとφphi(ファイ)がよく用いられるようです。

 

本題に戻りますが、要するに、r(radius or ray)=\(\sqrt3\)として、

角度をΘ(この場合、大体63.4度くらいです。ちなみに、複素数1+\(\sqrt3\)iを示す点(1,\(\sqrt3\))であれば、Θはちょうど60度となります。)として、こう言えます。

「複素数平面において、複素数1+2iに対応する点は、

直交座標表示では(1,2)であり、極座標表示では(\(\sqrt3\), 63.4度)である」

となります。極座標表示というのは、こういうことです。

複素数平面そのものが変化することはありませんが、表現方法が変わるわけです。