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.

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

Autor Marcelo Rigonatto
Statistika ja matemaatilise modelleerimise spetsialist
Brasiilia koolimeeskond

Kompleksarvud - Matemaatika - Brasiilia kool

Geomeetriliste keskmiste interpoleerimine

Geomeetriliste keskmiste interpoleerimine

Geomeetriline progressioon on arvuline jada, mis austab moodustumisseadust. PG-s saadakse iga ter...

read more

Polünoomide liitmine, lahutamine ja korrutamine

Algebraliste arvutustega seotud olukordades on äärmiselt oluline rakendada reegleid monomaalide ...

read more
P.G. summa piiratud. P.G. tingimuste summa piiratud

P.G. summa piiratud. P.G. tingimuste summa piiratud

Progressioonide uurimine põhineb matemaatilise mustriga järjestustel. Selle mustri järgi on võima...

read more