利用方程 ${z^n} = 1$ 的复数根的特点,证明:$$\begin{split}\cos {\theta _0} + \cos \left( {{\theta _0} + \dfrac{{2{\rm{\pi }}}}{n}} \right) + \cos \left( {{\theta _0} + \dfrac{{4{\rm{\pi }}}}{n}} \right) + \cdots + \cos \left( {{\theta _0} + \dfrac{{2\left( {n - 1} \right){\rm{\pi }}}}{n}} \right) = 0,
\\\sin {\theta _0} + \sin \left( {{\theta _0} + \dfrac{{2{\rm{\pi }}}}{n}} \right) + \sin \left( {{\theta _0} + \dfrac{{4{\rm{\pi }}}}{n}} \right) + \cdots + \sin \left( {{\theta _0} + \dfrac{{2\left( {n - 1} \right){\rm{\pi }}}}{n}} \right) = 0.\end{split}$$
【难度】
【出处】
【标注】
  • 数学竞赛
    >
    复数
    >
    复数
  • 知识点
    >
    复数
    >
    复数与三角
    >
    单位根及其应用
  • 题型
    >
    三角
    >
    求三角代数式的值
【答案】
【解析】
记 $\varepsilon=\cos\dfrac{2\pi}{n}+{\rm i}\sin\dfrac{2\pi}{n}$,$z_k=\varepsilon^kz_0$,于是$$z_0+z_1+\cdots+z_{n-1}=z_0\left(1+\varepsilon+\cdots+\varepsilon^{n-1}\right)=z_0\cdot\dfrac{1-\varepsilon^{n}}{1-\varepsilon}=0.$$
答案 解析 备注
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