Question Number 72787 by Maclaurin Stickker last updated on 02/Nov/19
$${If}\:{z}_{\mathrm{1}} =\mathrm{6}\left(\mathrm{cos}\:\frac{\pi}{\mathrm{4}}+\mathrm{sin}\:\frac{\pi}{\mathrm{4}}\right)\:{and} \\ $$$${z}_{\mathrm{2}} =\mathrm{2}\left(\mathrm{cos}\:\frac{\pi}{\mathrm{5}}+\mathrm{i}×\mathrm{sin}\:\frac{\pi}{\mathrm{5}}\right)\:{calculate}\:\frac{{z}_{\mathrm{1}} }{{z}_{\mathrm{2}} }. \\ $$
Commented by MJS last updated on 02/Nov/19
$${z}_{\mathrm{1}} \:\in\mathbb{R}??? \\ $$
Answered by MJS last updated on 02/Nov/19
$${z}_{\mathrm{1}} =\mathrm{6}\left(\mathrm{cos}\:\frac{\pi}{\mathrm{4}}\:+\mathrm{sin}\:\frac{\pi}{\mathrm{4}}\right)=\mathrm{6}\sqrt{\mathrm{2}} \\ $$$${z}_{\mathrm{2}} =\mathrm{2}\left(\mathrm{cos}\:\frac{\pi}{\mathrm{5}}+\mathrm{i}×\mathrm{sin}\:\frac{\pi}{\mathrm{5}}\right)=\mathrm{2e}^{\mathrm{i}\frac{\pi}{\mathrm{5}}} =\frac{\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{5}}}{\mathrm{2}}+\frac{\sqrt{\mathrm{10}−\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{5}}}}{\mathrm{2}}\mathrm{i} \\ $$$$\Rightarrow\:\frac{{z}_{\mathrm{1}} }{{z}_{\mathrm{2}} }=\mathrm{6}\sqrt{\mathrm{2}}×\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\mathrm{e}^{−\mathrm{i}\frac{\pi}{\mathrm{5}}} =\mathrm{3}\sqrt{\mathrm{2}}\mathrm{e}^{−\mathrm{i}\frac{\pi}{\mathrm{5}}} =\mathrm{3}\sqrt{\mathrm{2}}\left(\mathrm{cos}\:\frac{\pi}{\mathrm{5}}\:−\mathrm{i}×\mathrm{sin}\:\frac{\pi}{\mathrm{5}}\right)= \\ $$$$=\frac{\mathrm{3}\sqrt{\mathrm{2}}\left(\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{5}}\right)}{\mathrm{4}}−\frac{\mathrm{3}\sqrt{\mathrm{5}−\sqrt{\mathrm{5}}}}{\mathrm{2}}\mathrm{i} \\ $$$$\mathrm{or} \\ $$$${z}_{\mathrm{1}} =\mathrm{6}\left(\mathrm{cos}\:\frac{\pi}{\mathrm{4}}\:+\mathrm{i}×\mathrm{sin}\:\frac{\pi}{\mathrm{4}}\right)=\mathrm{6e}^{\mathrm{i}\frac{\pi}{\mathrm{4}}} =\mathrm{3}\sqrt{\mathrm{2}}+\mathrm{3}\sqrt{\mathrm{2}}\mathrm{i} \\ $$$${z}_{\mathrm{2}} =\mathrm{2}\left(\mathrm{cos}\:\frac{\pi}{\mathrm{5}}+\mathrm{i}×\mathrm{sin}\:\frac{\pi}{\mathrm{5}}\right)=\mathrm{2e}^{\mathrm{i}\frac{\pi}{\mathrm{5}}} =\frac{\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{5}}}{\mathrm{2}}+\frac{\sqrt{\mathrm{10}−\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{5}}}}{\mathrm{2}}\mathrm{i} \\ $$$$\Rightarrow\:\frac{{z}_{\mathrm{1}} }{{z}_{\mathrm{2}} }=\mathrm{6e}^{\mathrm{i}\frac{\pi}{\mathrm{4}}} ×\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\mathrm{e}^{−\mathrm{i}\frac{\pi}{\mathrm{5}}} =\mathrm{3e}^{\mathrm{i}\frac{\pi}{\mathrm{20}}} =\mathrm{3}\left(\mathrm{cos}\:\frac{\pi}{\mathrm{20}}\:+\mathrm{sin}\:\frac{\pi}{\mathrm{20}}\right)= \\ $$$$=\frac{\mathrm{3}\left(\sqrt{\mathrm{2}}\left(\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{5}}\right)+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{5}−\sqrt{\mathrm{5}}}\right)}{\mathrm{8}}+\frac{\mathrm{3}\left(\sqrt{\mathrm{2}}\left(\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{5}}\right)−\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{5}−\sqrt{\mathrm{5}}}\right)}{\mathrm{8}}\mathrm{i} \\ $$
Commented by Maclaurin Stickker last updated on 03/Nov/19
$${Thank}\:{you},\:{sir}\:{MJS}. \\ $$