I algus ruudus võrdub -1

Kompleksarvude uurimisel kohtame järgmist võrdsust: i2 = – 1.
Selle võrdsuse põhjendus on tavaliselt seotud negatiivsete ruutjuurtega 2. astme võrrandite lahendamisega, mis on viga. Avaldise päritolu i2 = - 1 esineb kompleksarvude määratluses, teine ​​küsimus, mis tekitab samuti palju kahtlusi. Mõistkem sellise võrdsuse põhjust ja selle tekkimist.
Kõigepealt teeme mõned määratlused.
1. Järjestatud reaalarvude paari (x, y) nimetatakse kompleksarvuks.
2. Kompleksarvud (x1y1) ja (x2y2) on võrdsed siis ja ainult siis, kui x1 = x2 ja y1 = y2.
3. Kompleksarvude liitmine ja korrutamine on määratletud järgmiselt:
(x1y1) + (x2y2) = (x1 + x2y1 + y2)
(x1y1) * (x2y2) = (x1* x2 - jah1* y2, x1* y2 + y1* x2)
Näide 1. Mõelge z-le1 = (3, 4) ja z2 = (2, 5), arvutage z1 + z2 ja z1* z2.
Lahendus:
z1 + z2 = (3, 4) + (2, 5) = (3+2, 4+5) = (5, 9)
z1* z2 = (3, 4)*(2, 5) = (3*2 – 4*5, 3*5 + 4*2) = (– 14, 23)
Kolmandat määratlust kasutades on lihtne näidata, et:
(x1, 0) + (x2, 0) = (x1 + x2, 0)
(x1, 0) * (x2, 0) = (x1* x2, 0)


Need võrdused näitavad, et liitmis- ja korrutamistoimingute korral käituvad kompleksarvud (x, y) nagu reaalarvud. Selles kontekstis saame luua järgmise seose: (x, 0) = x.
Kasutades seda suhet ja sümbolit i kompleksarvu (0, 1) tähistamiseks, võime kirjutada mis tahes kompleksarvu (x, y) järgmiselt:
(x, y) = (x, 0) + (0, 1) * (y, 0) = x + iy → mis on kompleksarvu tavaline vormikõne.
Seega muutub kompleksarv (3, 4) normaalsel kujul 3 + 4i.
Näide 2. Kirjutage järgmised kompleksarvud tavalisel kujul.
a) (5, - 3) = 5 - 3i
b) (- 7, 11) = - 7 + 11i
c) (2, 0) = 2 + 0i = 2
d) (0, 2) = 0 + 2i = 2i
Pange nüüd tähele, et nimetame i kompleksnumbriks (0, 1). Vaatame, mis juhtub i2 tegemisel.
Me teame, et i = (0, 1) ja et i2 = i * i. Järgige seda:
i2 = i * i = (0, 1) * (0, 1)
3. definitsiooni kasutades on meil:
i2 = i * i = (0, 1) * (0, 1) = (0 * 0 - 1 * 1, 0 * 1 + 1 * 0) = (0 - 1, 0 + 0) = (- 1, 0 )
Nagu me varem nägime, on vormi iga kompleksarv (x, 0) = x. Seega
i2 = i * i = (0, 1) * (0, 1) = (0 * 0 - 1 * 1, 0 * 1 + 1 * 0) = (0 - 1, 0 + 0) = (- 1, 0 ) = - 1.
Jõudsime kuulsasse võrdõiguslikkusse i2 = – 1.

Autor Marcelo Rigonatto
Statistika ja matemaatilise modelleerimise spetsialist
Brasiilia koolimeeskond

Kompleksarvud - Matemaatika - Brasiilia kool

Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/a-origem-i-ao-quadrado-igual-1.htm

Pfizer koondab üle 120 töötaja ja kutsub esile proteste

Rohkem kui 120 töötajat ühes suurimas farmaatsiaettevõttes, kes vastutavad ühe ravimi väljatöötam...

read more

Insult: peamised riskitegurid ja kuidas seda vältida

Brasiilia tserebrovaskulaarsete haiguste ühingu andmetel on ajuveresoonkonna õnnetus (CVA) Brasii...

read more

Kas te ei soovi oma lapsele mobiiltelefoni kinkida? Need on mõned alternatiivid

Tehnoloogia arenedes suureneb ka mobiiltelefoni omamise reaalsus. Vanemate hirm on esitada oma la...

read more