Vierter Abschnitt. Reihen.
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die Mo i vre sehe Binomialformel*), zunächst gültig für jedes
ganze n.
104. Die Wurzel. Moivresche Binomialformel für
rationale Exponenten. Die w-te Wurzel aus einer komplexen
Zahl werde begrifflich ebenso aufgefaßt wie die Wurzel aus
einer reellen Zahl; es sei also auch bei komplexem z und
ganzem positiven n
n /—
y z = w
nur dann, wenn
w n = z.
Setzt man w = u -f- iv = R(cos 0 + ¿sin 0), so führt dies
vermöge des vorigen Artikels zu der Beziehung:
R n (cos n0 i sin n 0) = r(cos cp + i sin Cp),
welcher nur auf die eine Weise genügt werden kann, daß
R n = r,
n0 = cp-\-2xTt
gesetzt wird, wobei jc jede positive wie negative ganze Zahl
einschließlich der Null bedeuten darf. Hieraus ergibt sich
qp —(— 2 %7C
n 5
0
cp -j - 2 m Ti
R = | yV |,
daher ist
(5) Y~z = l/r(cos ep Ri sin cp) =: y r 11 cos — (- % sin
Der anscheinend unendlich vieldeutige Ausdruck auf der rechten
Seite nimmt in Wirklichkeit nur n verschiedene Werte an,
welche man erhält, wenn man der Reihe nach
(6) % = 0, 1, 2, ...(%— 1)
setzt. Die Verschiedenheit der aus diesen Substitutionen her
vorgehenden Werte folgt daraus, daß die zugehörigen Werte
von sämtlich in dem Intervalle (0, 2 7t) liegen und
voneinander verschieden sind. Bezeichnet man ferner irgend
eine Zahl der Reihe (6) mit a, so kann jede ganze Zahl
außerhalb dieser Reihe durch
pn -f- a
*) Abraham de Moivre, Miscellanea analytica, London 1730.