02 algebraid 3567 Nieznany (2)

background image

Algebra z geometrią

Liczby zespolone cz. 1

4.10.2010

Algebra z geometrią

background image

Pierścienie

Pierścień składa się ze zbioru R i dwóch działań
dwuargumentowych + i · nazywanych dodawaniem i mnożeniem
na zbiorze R, który spełnia następujące aksjomaty:

1

R jest grupą abelową,

2

mnożenie jest działaniem łącznym, z elementem neutralnym,

3

mnożenie jest rozdzielne względem dodawania, tj.
x · (y + z) = x · y + x · z oraz (x + z) · y = y · x + z · x dla
każdego x , y , z ∈ R.

Jeśli pierścień R spełnia dodatkowy aksjomat, tj. x · z = z · x dla
każdego x , z ∈ R nazywany jest pierścieniem przemiennym.

Algebra z geometrią

background image

Ciało

Ciało jest to pierścień przemienny F , taki, że każdy niezerowy
element a ∈ F posiada element odwrotny dla działania mnożenia.

Algebra z geometrią

background image

Liczby urojone

Urojonymi nazywa się liczby, których wyniki podniesienia do
kwadratu są ujemnymi liczbami rzeczywistymi.
Jednostką urojoną jest liczba, której kwadrat jest równy -1. Liczbę
tę oznaczamy jako i lub j .

Algebra z geometrią

background image

Postać kanoniczna liczby zespolonej

Liczby zespolone przedstawia się najczęściej w następującej tzw.
kanonicznej postaci:

z = a + ib

Liczbę a nazywa się częścią rzeczywistą liczby zespolonej z i
zapisuje:

a = <z

Liczbę b nazywa się częścią urojoną liczby zespolonej z i zapisuje:

b = =z

Algebra z geometrią

background image

Dodawanie liczb zespolonych

Rozważmy dwie liczby zespolone:
z

1

= a + ib

z

2

= c + id

Sumą liczb zespolonych jest z

1

i z

2

jest:

z = z

1

+ z

2

= (a + ib) + (c + id ) = (a + c) + i (b + d )

Algebra z geometrią

background image

Mnożenie liczb zespolonych

Rozważmy dwie liczby zespolone:
z

1

= a + ib

z

2

= c + id

Iloczynem liczb zespolonych z

1

i z

2

jest liczba:

z + z

1

+ z

2

= (3 + i 7)(2 − i 5) = 41 − i 1

Algebra z geometrią

background image

Dzielenie liczb zespolonych

Rozważmy dwie liczby zespolone:
z

1

= a + ib

z

2

= c + id 6= 0

Ilorazem liczb zespolonych jest liczba:

z

1

z

2

=

a + jb

c + jd

(a + ib)(c − id )

(c + id )(c − id )

=

(ac + bd ) + i (bd − ad )

c

2

+ d

2

ac + bd

c

2

+ d

2

+ j

bc − ad

c

2

+ d

2

Algebra z geometrią

background image

Liczby zespolone sprzężone

z = a + ib, z

= a − ib

(z

)

= z

z + z

= 2<z

z − z

= i 2=z

zz

= a

2

+ b

2

= |z|

2

= |z

|

2

Algebra z geometrią

background image

Liczba zespolona jako punkt na płaszczyźnie

Algebra z geometrią

background image

Argument liczby zespolonej

Algebra z geometrią

background image

Postać trygonometryczna liczby zespolonej

z = r (cos φ + i sin φ)
r = |z|
φ
= argz
argz = arc tg

=z
<z

Algebra z geometrią

background image

Potęgowanie liczb zespolonych

Wzór De Moivre’a

[r (cos t + i sin t)]

n

= r

n

(cos nt + i sin nt)

Wzór Moivre’a-Newtona

cos + i sin =

n

X

k=0

n

ki

n−k

cos

k

φ sin

n−k

φ

!

Algebra z geometrią

background image

Pierwiastki liczby zespolonej

n

z =

n

q

r (cos φ + i sin φ)

n

r



cos(

φ

n

+

2π

n

k) + i sin(

φ

n

+

2π

n

k)



k = 0, 1, . . . , n − 1

Algebra z geometrią

background image

Postać wykładnicza liczby zespolonej

Algebra z geometrią

background image

Zadanie 1

Niech z = 5 + i 9. Znajdź z

1

.

Algebra z geometrią

background image

Zadanie 2

Niech z = 2 + i 7 oraz w = 3 − i 8. Znajdź zw , z + w , z

2

i w /z.

Algebra z geometrią

background image

Zadanie 3

Rozwiąż: x

4

+ 16 = 0.

Algebra z geometrią

background image

Zadanie 4

Narysuj zespolone pierwiastki sześcienne liczby 8 na płaszczyźnie
zespolonej. Zrób to samo dla czterech pierwiastków czwartego
stopnia liczby 16.

Algebra z geometrią

background image

Zadanie 5

Jeśli z jest liczbą zespoloną, pokaż, że istnieje liczba zespolona w ,
dla której |w | = 1 i wz = |z|.

Algebra z geometrią

background image

Zadanie 6

Wzór De Moivre’a to: [r (cos t + i sin t)]

n

= r

n

(cos nt + i sin nt) dla

n będącego liczbą całkowitą dodatnią. Czy wzór działa dla
wszystkich liczb całkowitych, nawet ujemnych? Wyjaśnij.

Algebra z geometrią

background image

Zadanie 7

Wykorzystując wzór De Moivre’a, wyprowadź wzór na sin 5x i
cos 5x . Wykorzystaj twierdzenie wielomianu.

Algebra z geometrią

background image

Zadanie 8

Jeśli z i w są dwoma liczbami zespolonymi a w formie kołowej, z
ma kąt θ a w ma kąt φ. Pokaż, że dla formy kołowej liczby zw , kąt
jest równy θ + φ.

Algebra z geometrią

background image

Zadanie 9

Rozłóż x

3

+ 8 na iloczyn liniowych czynników.

Algebra z geometrią

background image

Zadanie 10

Zapisz x

3

+ 27 w postaci (x + 3)(x

2

+ ax + b) gdzie x

2

+ ax + b

nie może już być sfaktoryzowane z wykorzystaniem jedynie liczb
rzeczysistych.

Algebra z geometrią


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
HUR2006 02 id 207255 Nieznany
02 Charakteryzowanie produkcji Nieznany (2)
02 Transmisjaid 3819 Nieznany
02 scinanieid 3779 Nieznany
26429 02 id 31504 Nieznany (2)
02 Nityid 3689 Nieznany
02 Lutyid 3666 Nieznany (2)
CwiczenieArcGIS 02 id 125937 Nieznany
Grafy Grafy[02] id 704802 Nieznany
02 11id 3346 Nieznany (2)
02 Kosztorysowanieid 3648 Nieznany
awans 02 id 74352 Nieznany (2)
02 kotowskaid 3416 Nieznany (2)
Zestaw 02 id 587899 Nieznany
DTR S72 2 2007 02 12 dopisane w Nieznany
DGP 2014 02 03 rachunkowosc i a Nieznany
02 a, l, o, m , t, iid 3562 Nieznany
cwiczenie 02 id 125037 Nieznany

więcej podobnych podstron