Комплексные числа и действия над ними

Комплексные числа, в традиционном смысле этого слова, не являются числами, применяемыми при подсчетах и измерениях, а являются математическими объектами, которые определяются представленными ниже свойствами.

комплексные числа

Используют 3 формы комплексного числа: алгебраическую, показательную, тригонометрическую.

Форма алгебраическая

Комплексные числа обозначают выражением &omega- + &nu-i, где действительными являются &omega- и &nu-, а символ i, определяется условием i2 - 1 - единица мнимая.

Соответственно число комплексное &omega- + &nu-i делится на действительную и мнимую часть. Для удобства изображают его одной буквой (например &eta-): &eta- = &omega- + &nu-i.

Части числа комплексного &eta- = &omega- + &nu-i, действительную и мнимую, обозначают &omega- = Re&eta-, &nu- = It&eta- соответственно.

формы комплексного числа

Равными считаются комплексные числа, когда эквивалентны их и действительные и мнимые части. Равным нулю считается комплексное число, если его части, действительная и мнимая, равны нулю.

Арифметические действия

Сложение

Суммой комплексных чисел именуют число комплексное, действительная часть которого эквивалентна сумме действительных частей, а мнимая эквивалентна сумме мнимых частей:

&eta-=(&omega-1+&omega-2)+(&nu-1+&nu-2)i.

Говорят что в числе комплексном &eta- обрели в результате сложения чисел комплексных :

&eta-=&eta-1+&eta-2.

Комплексные &eta-1 и &eta-2 именуют слагаемыми.

Законы операции сложения:

1) закон ассоциативности;

2) закон коммутативности .

Число комплексное -&omega--bi называют комплексному числу &omega-+&nu-i противоположным. Сумма противоположных комплексных чисел равняется нулю.

Разница

Разницей чисел комплексных называют число комплексное &eta- равное сумме числа &eta-1 и числа противоположного &eta-2:

&eta-=&eta-1+(-&eta-2)=(&omega-1-&omega-2)+(&nu-1-&nu-2)i.

О числе комплексном &eta- говорят, что его обрели в результате вычитания &eta-2 и &eta-1 (чисел комплексных), и записывают:

&eta-=&eta-2-&eta-1.

Произведение

Произведением чисел комплексныхявляется число комплексное:

&eta-=(&omega-1&omega-2-&nu-1&nu-2)+(&omega-1&nu-1+&omega-2&nu-1)i.

О числе комплексном &eta- говорят, что его получили умножением &eta-1 на &eta-2 (числа &eta-1 и &eta-2 - комплексные), и записывают:

&eta-=&eta-1&eta-2.

Комплексные &eta-1 и &eta-2 именуют множителями.

Законы операции умножения чисел комплексных:

1) закон ассоциативности;

2) закон коммутативности .

Деление

Частным чисел комплексных называют такое комплексное &eta-, что &eta-1=&eta-1:&eta-2 (&eta-2 &ne- 0). Частное чисел комплексных вычисляют по формуле:

&eta-=(&omega-1&omega-2-&nu-1&nu-2)/(&omega-2+&nu-2)+(&omega-1&nu-1+ &omega-2 &nu-1)i/(&omega-2+ &nu-2).

О числе &eta- говорят, что его получили в результате деления &eta-1 на &eta-2, и записывают:

&eta-=&eta-1/&eta-2.

Сложение и умножение чисел комплексных связаны правилом, которое называется дистрибутивным законом умножения касательно сложения.

Тригонометрические комплексные числа

Применяют также другую форму записи чисел комплексных, которая называется тригонометрической.

тригонометрические комплексные числа

Число комплексное &omega- + &nu-i записать можно так:

&eta-=k(cos&beta-+isin&beta-), где k2=&omega-2+&nu-2.

Это выражение - форма записи чисел комплексных, которая носит название тригонометрической. Модуль числа комплексного - действительное число k, а угол &beta-, измеренный в радианах - его аргументом.

Если число комплексное не равно нулю, то модуль его положительный- если же &eta-=0, иначе говоря &omega-=&nu-=0, то и модуль его равен нулю. Модуль определен однозначно.

Произведением тригонометрических комплексных чисел является модуль числа комплексного, который эквивалентен произведению множителей, вернее, их модулей, а аргумент эквивалентен сумме аргументов множителей:

&eta-1&eta-2=k1k2[cos(&beta-1+&beta-2)+isin(&beta-1+&beta-2)].

Частным тригонометрических комплексных чисел, которые не равны нулю, является число комплексное, модуль которого эквивалентен частному делимого и делителя (их модулей), а аргумент эквивалентен разнице аргументов делимого и делителя:

&eta-1/&eta-2=k1/k2[cos(&beta-1-&beta-2)+isin(&beta-1-&beta-2)].

Натуральная степень числа комплексного

В математике n-й степенью комплексного &eta- называют комплексное w, найденное в результате умножения &eta- комплексного n раз само на себя: w = &eta-&eta-...&eta-.

Обычно используют короче запись:

w=&eta-n,

в котором число &eta- - основа степени, а n (число натуральное)- показатель степени.

n-я степень &eta- (число комплексное), которое задано в тригонометрической форме, вычисляется по формуле:

&eta-n=kn(cosn&beta-+isinn&beta-).

Эта формула носит название - формула Муавра.


Внимание, только СЕГОДНЯ!

Личность

Похожие

» » » Комплексные числа и действия над ними