iのi乗ってどんな値?


虚数単位iのi乗を電卓で計算してみましょう。
複素数演算のできるHP電卓では以下のような操作で計算できます。機種によって複素数の入力方法に差があるため、キーを押す回数に差がありますが、得られる結果はどれも同等で、不思議なことに答えは実数になります。

32SII の場合(10回のキー操作)
[1] [ENT] [0] [ENT] [1] [ENT] [0] [LS] [CMPLX] [y^x] ([LS]は左シフトキー)
(答)実数部:2.07879576351E-1 虚数部:0

48G の場合(8回のキー操作)
[LS] [()] [0] [SPC] [1] [ENT] [ENT] [y^x]
(答)(0.207879576351,0)

15C の場合(5回のキー操作)
[1] [f] [Re<>Im] [ENT] [y^x]
(答)実数部:0.2078795764 虚数部:0

実は、この"iのi乗"の値は以下のように実数計算だけで求めることもできます。
オイラーの公式 cos(x)+isin(x)=e^(ix)x=π とすると、

-1 = e^(iπ)
-1の平方根がiですから、両辺の平方根をとると、
i = e^(iπ/2)
となります。そして、この両辺をi乗すると、
i^i = e^{(iπ/2)*i}

  = e^(-π/2) = 0.20787957635076...
となり、上の電卓の結果が妥当であることがわかります。