Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Тригонометрическая и показательная формы записи комплексного числа




I. Действия с комплексными числами.

1) Равенство. Два комплексных числа равны, если равны их действительные и мнимые части: z1=(a1,b1), z2=(a2,b2). Если z1=z2 Û a1=a2, b1=b2.Операция сравнения не определена. Множество комплексных чисел- неупорядоченное множество.

2) Сложение. z1+z2=(a1+a2,b1+ b2).

Пример: (0,1)+(1,0)=(1,1).

3) Умножение. z1·z2=(a1 a2-b1 b2, a1b2+a2b1).

Операции сложения и умножения включают действия с действительными числами.

Пример: Умножение чисто вещественного числа на чисто мнимое число.

(b,0)x(0,1)=(0,b)= ib -тем самым чисто мнимое число есть произведение соответствующего действительного числа на мнимую единицу.Þ алгебраическая форма записи комплексного числа z=a+ib=Re z+i Im z.

Обратные операции.

4) Вычитание. z1-z2=(a1-a2,b1- b2).

5) Деление. .

Пример. 1/i = -i.

Возведение в целую степень. Действия с многочленами.

Примеры: i2=i*i=(0,1)(0,1)=-1.

z=(a,b)=a+ib. z2=(a+ib)2=a2+2iab-b2=(a2-b2)+i2ab => Re z2=(a2- b2), Im z2=2ab.

7) Комплексное сопряжение. z=(a, b)=a+ib; Re z= a, Im z=b;

z*= (a,-b)=a-ib. Re z*=a; Im z*= -b. => Re z =(z+z*)/2; Im z =(z-z*)/2i.

Некоторые свойства. (z1±z2)*= z1*±z2*; (z1z2)*= z1*z2*;(z1/z2)*= z1*/z2*; (z*)*=z.

Примеры. z z*=(a+ib)(a-ib)=a2+b2; (z z) *=(z2)*= (a2- b2)-i2ab; z1/z2= z1 z2*/ z2 z2*.

i *=-i; 1*=1.

 

Комплексные числа можно изображать точками на комплексной плоскости.

 


 

II. Геометрическая интерпретация комплексных чисел.

z=(x,y)=x+iy <=> точка плоскости (x,y).

Взаимно однозначное соответствие. Комплексная плоскость.

Ось абсцисс Im z=0- действительная ось.

Ось ординат Re z=0- мнимая ось.

φ считается положительным, если измеряется против хода часовой стрелки.

Введем понятие модуля к.ч.

 

 

Простейшие множества точек на комплексной плоскости.

Примеры. а) |z-z0|=a (a>0) - окружность с центром в точке z0 радиуса a;

б) |z-z0|<a (a>0) - открытый круг с центром в точке z0 радиуса a;

в) |z-z0|>a (a>0) - внешность открытого круг с центром в точке z0 радиуса a;

г) a<|z-z0|<b (0<a<b) - открытое кольцо с центром в точке z0;

д) arg(z-z0)= j - луч, с началом в точке z0, идущий под углом j к положительному направлению действительной оси.

е) a<arg(z-z0)<b - внутренность неограниченного открытого сектора с вершиной в точке z0 и углом раскрыва b-a.

ж) Re z= a - прямая, || мнимой оси, проходящая через точку (a,0);

з) Im z= b - прямая, || действительной оси, проходящая через точку (0,b);

Определение Числовая плоскость R2 называется комплексной плоскостью C, если для ее точек определены модули, операции сложения и умножения. Точки комплексной плоскости С называются комплексными числами.

 

Тригонометрическая и показательная формы записи комплексного числа

Полярные координаты (x,y)«(r,j), где x=.r cos j, y=r sin j, r=(x2+y2)1/2=ïzï=((Re z)2+(Im z)2)1/2- модуль комплексного числа,

tg j=y/x. j=j0+2pk- аргумент комплексного числа.

Arg z=arg z+2pk, 0£ arg z £2p.

Для комплексного числа 0=(0,0) модуль равен 0, а аргумент не определен.

Тригонометрическая форма записи комплексного числа: z=r(cosj+isinj)=reij- (формула Эйлера) - показательная форма записи комплексного числа.

Примеры. а)|z|2=z z*=a2+b2.; z2¹|z|2;

б)z=1: |1|=1, arg 1=0; 1=1(cos 0 +i sin 0)= 1ei0;

в) z=i: |i|=1, arg i=p/2; i=1(cos p/2 +i sin p/2)= 1eip/2;

г) z=-1: |-1|=1, arg (-1)= p; -1=1(cos p +i sin p)= 1eip;

д) z=-i: |-i|=1, arg (-i)= 3p/2; -i=1(cos 3p/2 +i sin 3p/2)= 1ei3p/2;

e) z=1+i: |1+i|= , arg (1+i)= p/4; 1+i= (cos p/4 +i sin p/4)= eip/4;

ж) z=eij; |eij|=1, arg (eij)= j; eij=1 (cos j +i sin j);

з) z=-eij; |-eij|=1, arg (-eij)= p+j; -eij=1 (cos(p+j) +i sin(p+j))=ei(p+j)





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-03-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 486 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Человек, которым вам суждено стать – это только тот человек, которым вы сами решите стать. © Ральф Уолдо Эмерсон
==> читать все изречения...

2276 - | 2132 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.