偏角の和と積の偏角

by nomura · 2021年4月16日

偏角の和と積の偏角

(1)

偏角を\([a,a+2\pi),-2\pi<a\leq0\)とすると、\(\Arg\left(\alpha\right),\Arg\left(\beta\right)\in[a/2,a/2+\pi)\)のとき、
\[ \Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)=\Arg\left(\alpha\beta\right) \] 偏角を\((a,a+2\pi],-2\pi\leq a<0\)とすると、\(\Arg\left(\alpha\right),\Arg\left(\beta\right)\in(a/2,a/2+\pi]\)のとき、
\[ \Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)=\Arg\left(\alpha\beta\right) \]

(2)

偏角を\((a,a+2\pi]\)とすると、\(a-\Arg\left(\alpha\right)<\Arg\left(\beta\right)\leq a+\pi-\Arg\left(\alpha\right)\)のとき、
\[ \Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)=\Arg\left(\alpha\beta\right) \] 偏角を\([a,a+2\pi)\)とすると、\(a-\Arg\left(\alpha\right)\leq\Arg\left(\beta\right)<a+\pi-\Arg\left(\alpha\right)\)のとき、
\[ \Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)=\Arg\left(\alpha\beta\right) \]

(3)

偏角を\((-\pi,\pi]\)とすると\(0\leq\Arg\left(\alpha\right)\;\land\;\Arg\left(\beta\right)\leq0\)のとき、
\[ \Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)=\Arg\left(\alpha\beta\right) \]

(1)

上側は\(a\leq\Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)<a+2\pi\)となるので\(\Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)=\Arg\left(\alpha\beta\right)\)が成り立つ。
同様に下側は\(a<\Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)\leq a+2\pi\)となるので\(\Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)=\Arg\left(\alpha\beta\right)\)が成り立つ。

(2)

\(a-\Arg\left(\alpha\right)<\Arg\left(\beta\right)\leq a+\pi-\Arg\left(\alpha\right)\)より、\(a<\Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)\leq a+\pi\)となるので\(\Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)=\Arg\left(\alpha\beta\right)\)が成り立つ。
下側も同様に成り立つ。

(3)

\(-\pi\leq\Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)<\pi\)となるので、\(\Arg\left(\alpha\right)+\Arg\left(\beta\right)=\Arg\left(\alpha\beta\right)\)が成り立つ。