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用語集

複素数による回転ふくそすうによるかいてん

中心ちゅうしんα\alpha、 角θ\theta回転かいてんzα+(zα)(cosθ+isinθ)z\mapsto \alpha+(z-\alpha)(\cos\theta+i\sin\theta)

数学

複素数ふくそすうによる回転かいてんとは、複素数ふくそすうけることで複素数ふくそすう平面へいめんじょうてんまわ操作そうさです。原点げんてんまわりに角θ\thetaまわ回転かいてんz(cosθ+isinθ)zz\mapsto (\cos\theta+i\sin\theta)z中心ちゅうしんα\alpha まわりの回転かいてんzα+(zα)(cosθ+isinθ)z\mapsto \alpha+(z-\alpha)(\cos\theta+i\sin\theta)1 くだりけます。

回転かいてん中心ちゅうしんしきポイント
原点げんてんz=(cosθ+isinθ)zz'=(\cos\theta+i\sin\theta)z絶対ぜったい 1 のかずける
α\alphaz=α+(zα)(cosθ+isinθ)z'=\alpha+(z-\alpha)(\cos\theta+i\sin\theta)「ずらしてまわしてもどす」

たとえば点z=2z=2原点げんてんまわりに 90°90°まわすには iiけて iz=2iiz=2i となり、たしかにうろじくじょううつります。おな操作そうさ回転かいてん行列ぎょうれつ(cosθsinθsinθcosθ)\begin{pmatrix}\cos\theta&-\sin\theta\\\sin\theta&\cos\theta\end{pmatrix} でもあらわせますが、複素数ふくそすうなら平行へいこう移動いどうとの合成ごうせいも 1 つのしきにまとまります。

試験しけんでは 「点zz を点α\alpha のまわりに π3\dfrac{\pi}{3}まわしたてんもとめよ」が定番ていばん中心ちゅうしんいてまわしてもどす、の手順てじゅん機械きかいてき使つかえるようにしておこう。