Trigonometrie Beispiele

${(4 + 4 i)}^{7}$

Schritt 1

Wende den binomischen Lehrsatz an.

$4^{7} + 7 \cdot 4^{6} (4 i) + 21 \cdot 4^{5} {(4 i)}^{2} + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2

Vereinfache Terme.

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Schritt 2.1

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 2.1.1

Potenziere $4$ mit $7$ .

$16384 + 7 \cdot 4^{6} (4 i) + 21 \cdot 4^{5} {(4 i)}^{2} + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.2

Multipliziere $4^{6}$ mit $4$ durch Addieren der Exponenten.

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Schritt 2.1.2.1

Bewege $4$ .

$16384 + 7 \cdot (4 \cdot 4^{6}) i + 21 \cdot 4^{5} {(4 i)}^{2} + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.2.2

Mutltipliziere $4$ mit $4^{6}$ .

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Schritt 2.1.2.2.1

Potenziere $4$ mit $1$ .

$16384 + 7 \cdot (4^{1} \cdot 4^{6}) i + 21 \cdot 4^{5} {(4 i)}^{2} + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.2.2.2

Wende die Exponentenregel $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ an, um die Exponenten zu kombinieren.

$16384 + 7 \cdot 4^{1 + 6} i + 21 \cdot 4^{5} {(4 i)}^{2} + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.2.3

Addiere $1$ und $6$ .

$16384 + 7 \cdot 4^{7} i + 21 \cdot 4^{5} {(4 i)}^{2} + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.3

Potenziere $4$ mit $7$ .

$16384 + 7 \cdot 16384 i + 21 \cdot 4^{5} {(4 i)}^{2} + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.4

Mutltipliziere $7$ mit $16384$ .

$16384 + 114688 i + 21 \cdot 4^{5} {(4 i)}^{2} + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.5

Potenziere $4$ mit $5$ .

$16384 + 114688 i + 21 \cdot 1024 {(4 i)}^{2} + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.6

Mutltipliziere $21$ mit $1024$ .

$16384 + 114688 i + 21504 {(4 i)}^{2} + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.7

Wende die Produktregel auf $4 i$ an.

$16384 + 114688 i + 21504 (4^{2} i^{2}) + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.8

Potenziere $4$ mit $2$ .

$16384 + 114688 i + 21504 (16 i^{2}) + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.9

Schreibe $i^{2}$ als $- 1$ um.

$16384 + 114688 i + 21504 (16 \cdot - 1) + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.10

Multipliziere $21504 (16 \cdot - 1)$ .

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Schritt 2.1.10.1

Mutltipliziere $16$ mit $- 1$ .

$16384 + 114688 i + 21504 \cdot - 16 + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.10.2

Mutltipliziere $21504$ mit $- 16$ .

$16384 + 114688 i - 344064 + 35 \cdot 4^{4} {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.11

Potenziere $4$ mit $4$ .

$16384 + 114688 i - 344064 + 35 \cdot 256 {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.12

Mutltipliziere $35$ mit $256$ .

$16384 + 114688 i - 344064 + 8960 {(4 i)}^{3} + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.13

Wende die Produktregel auf $4 i$ an.

$16384 + 114688 i - 344064 + 8960 (4^{3} i^{3}) + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.14

Potenziere $4$ mit $3$ .

$16384 + 114688 i - 344064 + 8960 (64 i^{3}) + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.15

Faktorisiere $i^{2}$ aus.

$16384 + 114688 i - 344064 + 8960 (64 (i^{2} \cdot i)) + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.16

Schreibe $i^{2}$ als $- 1$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 + 8960 (64 (- 1 \cdot i)) + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.17

Schreibe $- 1 i$ als $- i$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 + 8960 (64 (- i)) + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.18

Mutltipliziere $- 1$ mit $64$ .

$16384 + 114688 i - 344064 + 8960 (- 64 i) + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.19

Mutltipliziere $- 64$ mit $8960$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 35 \cdot 4^{3} {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.20

Potenziere $4$ mit $3$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 35 \cdot 64 {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.21

Mutltipliziere $35$ mit $64$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 2240 {(4 i)}^{4} + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.22

Wende die Produktregel auf $4 i$ an.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 2240 (4^{4} i^{4}) + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.23

Potenziere $4$ mit $4$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 2240 (256 i^{4}) + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.24

Schreibe $i^{4}$ als $1$ um.

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Schritt 2.1.24.1

Schreibe $i^{4}$ als ${(i^{2})}^{2}$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 2240 (256 {(i^{2})}^{2}) + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.24.2

Schreibe $i^{2}$ als $- 1$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 2240 (256 {(- 1)}^{2}) + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.24.3

Potenziere $- 1$ mit $2$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 2240 (256 \cdot 1) + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.25

Multipliziere $2240 (256 \cdot 1)$ .

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Schritt 2.1.25.1

Mutltipliziere $256$ mit $1$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 2240 \cdot 256 + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.25.2

Mutltipliziere $2240$ mit $256$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 21 \cdot 4^{2} {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.26

Potenziere $4$ mit $2$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 21 \cdot 16 {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.27

Mutltipliziere $21$ mit $16$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 336 {(4 i)}^{5} + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.28

Wende die Produktregel auf $4 i$ an.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 336 (4^{5} i^{5}) + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.29

Potenziere $4$ mit $5$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 336 (1024 i^{5}) + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.30

Faktorisiere $i^{4}$ aus.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 336 (1024 (i^{4} i)) + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.31

Schreibe $i^{4}$ als $1$ um.

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Schritt 2.1.31.1

Schreibe $i^{4}$ als ${(i^{2})}^{2}$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 336 (1024 ({(i^{2})}^{2} i)) + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.31.2

Schreibe $i^{2}$ als $- 1$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 336 (1024 ({(- 1)}^{2} i)) + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.31.3

Potenziere $- 1$ mit $2$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 336 (1024 (1 i)) + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.32

Mutltipliziere $i$ mit $1$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 336 (1024 i) + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.33

Mutltipliziere $1024$ mit $336$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i + 7 \cdot 4 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.34

Mutltipliziere $7$ mit $4$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i + 28 {(4 i)}^{6} + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.35

Wende die Produktregel auf $4 i$ an.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i + 28 (4^{6} i^{6}) + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.36

Potenziere $4$ mit $6$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i + 28 (4096 i^{6}) + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.37

Faktorisiere $i^{4}$ aus.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i + 28 (4096 (i^{4} i^{2})) + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.38

Schreibe $i^{4}$ als $1$ um.

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Schritt 2.1.38.1

Schreibe $i^{4}$ als ${(i^{2})}^{2}$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i + 28 (4096 ({(i^{2})}^{2} i^{2})) + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.38.2

Schreibe $i^{2}$ als $- 1$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i + 28 (4096 ({(- 1)}^{2} i^{2})) + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.38.3

Potenziere $- 1$ mit $2$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i + 28 (4096 (1 i^{2})) + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.39

Mutltipliziere $i^{2}$ mit $1$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i + 28 (4096 i^{2}) + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.40

Schreibe $i^{2}$ als $- 1$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i + 28 (4096 \cdot - 1) + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.41

Multipliziere $28 (4096 \cdot - 1)$ .

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Schritt 2.1.41.1

Mutltipliziere $4096$ mit $- 1$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i + 28 \cdot - 4096 + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.41.2

Mutltipliziere $28$ mit $- 4096$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 + {(4 i)}^{7}$

Schritt 2.1.42

Wende die Produktregel auf $4 i$ an.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 + 4^{7} i^{7}$

Schritt 2.1.43

Potenziere $4$ mit $7$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 + 16384 i^{7}$

Schritt 2.1.44

Schreibe $i^{7}$ als $i^{4} (i^{2} \cdot i)$ um.

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Schritt 2.1.44.1

Faktorisiere $i^{4}$ aus.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 + 16384 (i^{4} i^{3})$

Schritt 2.1.44.2

Faktorisiere $i^{2}$ aus.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 + 16384 (i^{4} (i^{2} \cdot i))$

Schritt 2.1.45

Schreibe $i^{4}$ als $1$ um.

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Schritt 2.1.45.1

Schreibe $i^{4}$ als ${(i^{2})}^{2}$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 + 16384 ({(i^{2})}^{2} (i^{2} \cdot i))$

Schritt 2.1.45.2

Schreibe $i^{2}$ als $- 1$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 + 16384 ({(- 1)}^{2} (i^{2} \cdot i))$

Schritt 2.1.45.3

Potenziere $- 1$ mit $2$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 + 16384 (1 (i^{2} \cdot i))$

Schritt 2.1.46

Mutltipliziere $i^{2} \cdot i$ mit $1$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 + 16384 (i^{2} \cdot i)$

Schritt 2.1.47

Schreibe $i^{2}$ als $- 1$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 + 16384 (- 1 \cdot i)$

Schritt 2.1.48

Schreibe $- 1 i$ als $- i$ um.

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 + 16384 (- i)$

Schritt 2.1.49

Mutltipliziere $- 1$ mit $16384$ .

$16384 + 114688 i - 344064 - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 - 16384 i$

Schritt 2.2

Vereinfache durch Addieren von Termen.

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Schritt 2.2.1

Subtrahiere $344064$ von $16384$ .

$- 327680 + 114688 i - 573440 i + 573440 + 344064 i - 114688 - 16384 i$

Schritt 2.2.2

Vereinfache durch Addieren und Subtrahieren.

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Schritt 2.2.2.1

Addiere $- 327680$ und $573440$ .

$245760 + 114688 i - 573440 i + 344064 i - 114688 - 16384 i$

Schritt 2.2.2.2

Subtrahiere $114688$ von $245760$ .

$131072 + 114688 i - 573440 i + 344064 i - 16384 i$

Schritt 2.2.3

Subtrahiere $573440 i$ von $114688 i$ .

$131072 - 458752 i + 344064 i - 16384 i$

Schritt 2.2.4

Addiere $- 458752 i$ und $344064 i$ .

$131072 - 114688 i - 16384 i$

Schritt 2.2.5

Subtrahiere $16384 i$ von $- 114688 i$ .

$131072 - 131072 i$

Schritt 3

Das ist die trigonometrische Form einer komplexen Zahl, wobei $| z |$ der Betrag und $θ$ der Winkel, der in der komplexen Ebene entsteht, ist.

$z = a + b i = | z | (\cos (θ) + i \sin (θ))$

Schritt 4

Der Betrag einer komplexen Zahl ist der Abstand vom Ursprung in der komplexen Zahlenebene.

$| z | = \sqrt{a^{2} + b^{2}}$ , wobei $z = a + b i$

Schritt 5

Ersetze die tatsächlichen Werte von $a = 131072$ und $b = - 131072$ .

$| z | = \sqrt{{(- 131072)}^{2} + 131072^{2}}$

Schritt 6

Ermittle $| z |$ .

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Schritt 6.1

Potenziere $- 131072$ mit $2$ .

$| z | = \sqrt{17179869184 + 131072^{2}}$

Schritt 6.2

Potenziere $131072$ mit $2$ .

$| z | = \sqrt{17179869184 + 17179869184}$

Schritt 6.3

Addiere $17179869184$ und $17179869184$ .

$| z | = \sqrt{34359738368}$

Schritt 6.4

Schreibe $34359738368$ als $131072^{2} \cdot 2$ um.

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Schritt 6.4.1

Faktorisiere $17179869184$ aus $34359738368$ heraus.

$| z | = \sqrt{17179869184 (2)}$

Schritt 6.4.2

Schreibe $17179869184$ als $131072^{2}$ um.

$| z | = \sqrt{131072^{2} \cdot 2}$

Schritt 6.5

Ziehe Terme aus der Wurzel heraus.

$| z | = 131072 \sqrt{2}$

Schritt 7

Der Winkel des Punkts in der komplexen Zahlenebene ist der inverse Tangens des Imaginärteils geteilt durch den Realteil.

$θ = \arctan (\frac{- 131072}{131072})$

Schritt 8

Da die Umkehrfunktion des Tangens von $\frac{- 131072}{131072}$ einen Winkel im vierten Quadranten ergibt, ist der Wert des Winkels $- \frac{π}{4}$ .

$θ = - \frac{π}{4}$

Schritt 9

Substituiere die Werte von $θ = - \frac{π}{4}$ und $| z | = 131072 \sqrt{2}$ .

$131072 \sqrt{2} (\cos (- \frac{π}{4}) + i \sin (- \frac{π}{4}))$