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

Ülejäänud jagu. ülejäänud jao leidmine

Ülejäänud jagu. ülejäänud jao leidmine

Jagamine on üks matemaatika neljast põhioperatsioonist. Jagame, et jagada või eraldada mitmeks os...

read more
Lihtne reegel kolmest: kuidas, näited, küsimused

Lihtne reegel kolmest: kuidas, näited, küsimused

THE reegel kolm on meetod, mida kasutame töötades tundmatute väärtuste leidmiseks kogused otsesel...

read more
Lihtne permutatsioon. Lihtsate permutatsioonide loomine

Lihtne permutatsioon. Lihtsate permutatsioonide loomine

Võime kaaluda lihtne permutatsioon paigutuse konkreetse juhtumina, kus elemendid moodustavad rühm...

read more