z の極形式を z=r(cosθ+isinθ)(r>0、0∘≦θ<360∘)とする。
ド・モアブルの定理より z6=r6(cos6θ+isin6θ)
1=1×(cos0∘+isin0∘) なので、z6=1 となるのは、絶対値どうしと偏角どうしを比べて r6=1、6θ=360∘×k(k は整数)のときである。
r>0 より r=1。また θ=60∘×k で、0∘≦θ<360∘ より k=0,1,2,3,4,5
よって θ=0∘、60∘、120∘、180∘、240∘、300∘ で、解は
z=1、21+23i、−21+23i、−1、−21−23i、21−23i
6個の解はどれも絶対値が 1 で、偏角が 60∘ ずつずれているので、単位円周上に等間隔に並ぶ。
答え 6個の解は単位円周上に 60∘ おきの等間隔で並び、順に結ぶと正六角形になる
⚠️ 減点されやすいポイント
偏角は「6θ=360∘×k」と 360∘ の倍数まで含めて書き、0∘≦θ<360∘ の範囲で k を全部並べるのがポイントだよ。6θ=360∘ だけにすると θ=60∘ の1個しか出ないね。120∘ おきにすると z3=1 の解になってしまい、たとえば z=−1 は (−1)6=1 なのに入らないよ。30∘ おきだと θ=30∘ で 6θ=180∘ になり、z6=−1 で解にならないね。