Question Number 220190 by SdC355 last updated on 07/May/25

$${i}^{{i}} ={e}^{−\frac{\pi}{\mathrm{2}}} \: \\ $$$$\mathrm{and}\:\mathrm{we}\:\mathrm{can}\:\mathrm{renote}\:\mathrm{complex}\:\mathrm{number}\:\boldsymbol{{i}}\:\mathrm{as}\:\begin{pmatrix}{\mathrm{0}}&{−\mathrm{1}}\\{\mathrm{1}}&{\:\:\:\:\mathrm{0}}\end{pmatrix} \\ $$$$\boldsymbol{{i}}^{\boldsymbol{{i}}} =\begin{pmatrix}{\mathrm{0}}&{−\mathrm{1}}\\{\mathrm{1}}&{\:\:\:\:\mathrm{0}}\end{pmatrix}^{\begin{pmatrix}{\mathrm{0}}&{−\mathrm{1}}\\{\mathrm{1}}&{\:\:\:\:\mathrm{0}}\end{pmatrix}} \: \\ $$$$\:\mathrm{But}\:\mathrm{why}\:\mathrm{Matrix}\:\mathrm{Exponent}\:\mathrm{Calculate}\:\mathrm{Dosen}'\mathrm{t}\:\mathrm{defined}?? \\ $$$$\:\mathrm{I}\:\mathrm{mean}\:{A},{B}\in\mathrm{mat}\left({m},{m}\right) \\ $$$$\mathrm{why}\:\mathrm{A}^{\mathrm{B}} \:\mathrm{dosen}'\mathrm{t}\:\mathrm{defined}?? \\ $$
Answered by Ghisom last updated on 07/May/25

$$\mathrm{because}: \\ $$$${z}_{\mathrm{1}} ={a}+{b}\mathrm{i},\:{z}_{\mathrm{2}} ={c}+{d}\mathrm{i}\:\Rightarrow\:{z}_{\mathrm{1}} ^{{z}_{\mathrm{2}} } =\left({a}+{b}\mathrm{i}\right)^{{c}+{d}\mathrm{i}} \\ $$$$\mathrm{is}\:\mathrm{not}\:\mathrm{easy}\:\mathrm{to}\:\mathrm{calculate} \\ $$$$\mathrm{instead}\:\mathrm{we}\:\mathrm{need} \\ $$$${z}_{\mathrm{1}} ={r}\mathrm{e}^{\mathrm{i}\theta} ,\:{z}_{\mathrm{2}} ={c}+{d}\mathrm{i},\:{r}>\mathrm{0}\wedge−\pi<\theta<\pi \\ $$$$\Rightarrow \\ $$$${z}_{\mathrm{1}} ^{{z}_{\mathrm{2}} } =\left({r}\mathrm{e}^{\mathrm{i}\theta} \right)^{{c}+{d}\mathrm{i}} =\mathrm{e}^{{c}\mathrm{ln}\:{r}\:−{d}\theta} \mathrm{e}^{\left({d}\mathrm{ln}\:{r}\:+{c}\theta\right)\mathrm{i}} \\ $$$$\mathrm{using}\:\mathrm{matrices} \\ $$$$\begin{pmatrix}{{r}\mathrm{cos}\:\theta}&{−{r}\mathrm{sin}\:\theta}\\{{r}\mathrm{sin}\:\theta}&{{r}\mathrm{cos}\:\theta}\end{pmatrix}^{\begin{pmatrix}{{c}}&{−{d}}\\{{d}}&{{c}}\end{pmatrix}} = \\ $$$$=\begin{pmatrix}{\mathrm{e}^{{c}\mathrm{ln}\:{r}\:−{d}\theta} \mathrm{cos}\:\left({d}\mathrm{ln}\:{r}\:+{c}\theta\right)}&{−\mathrm{e}^{{c}\mathrm{ln}\:{r}\:−{d}\theta} \mathrm{sin}\:\left({d}\mathrm{ln}\:{r}\:+{c}\theta\right)}\\{\mathrm{e}^{{c}\mathrm{ln}\:{r}\:−{d}\theta} \mathrm{sin}\:\left({d}\mathrm{ln}\:{r}\:+{c}\theta\right)}&{\mathrm{e}^{{c}\mathrm{ln}\:{r}\:−{d}\theta} \mathrm{cos}\:\left({d}\mathrm{ln}\:{r}\:+{c}\theta\right)}\end{pmatrix} \\ $$$$\mathrm{doesn}'\mathrm{t}\:\mathrm{make}\:\mathrm{any}\:\mathrm{sense}… \\ $$
Commented by SdC355 last updated on 10/May/25

$$\mathrm{Thx} \\ $$