■iのiのi乗について(その23)

 a,b,cを絶対値1の複素数とする.

  a=cosα+isinα

  b=cosβ+isinβ

  c=cosγ+isinγ

[A]  a^n=cosnα+isinnα

[B]  b^n=cosnβ+isinnβ

[C]  c^n=cosnγ+isinnγ

を頂点とする複素平面上の三角形△ABCを考える.

 このとき,原点が△ABC内にくるようなnが存在するかどうかを判定するアルゴリズムについて考えてみたい.

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α=0,β=2π/m,γ=2kπ/m,mは整数,kは1より大きい整数

とする.nは1からm−1を動く.

[B]  b^n=cosnβ+isinnβ

のnβは適宜2πで還元する.その剰余を(nβ/2π)=tπとおく.

 点Bと原点を結ぶ直線と単位円周との交点の偏角は,

  π+tπ

である.

[C]  c^n=cosnγ+isinnγ

(nγ/2π)=sπとおく.sπが区間[π,π+tπ]にあればよい.

 上記は(nβ/2π)が区間[0,π]にある場合であるが,[π,2π]にある場合はsπが区間[tπ−π,π]にあればよい.

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