Как найти разность комплексных чисел?
Как найти разность комплексных чисел?
Вычитание комплексных чисел поддается обычными правилам вычитания действительных чисел. Разностью двух комплексных чисел z1=a+bi и z2=c+di является комплексное число z1-z2 = a-c+i(b-d). Таким образом, реальные и мнимые части комплексных чисел вычитаются при вычитании комплексных чисел.
Как делятся комплексные числа?
На практике деление комплексных чисел проводят по следующей схеме: сначала делимое и делитель умножают на число, комплексно сопряженное делителю, после чего делитель становится действительным числом; в числителе умножают два комплексных числа; полученную дробь почленно делят.
Чему равен аргумент комплексного числа?
Угол , образованный положительным направлением вещественной оси и радиус-вектором O M → , который соответствует заданному комплексному числу z = a + b i , называется аргументом данного числа и обозначается .
Что такое Z в комплексных числах?
Комплексные числа — это числа вида: z=a+ib, где a и b действительные числа, а i — мнимая единица, т. е. i2=−1. Число a называется действительной частью комплексного числа z и обозначается: Rez или Re(z).
Чему равно I в математике?
Мнимая единица — в основном комплексное число , квадрат которого равняется отрицательной единице: . называется мнимой единицей. Мнимая единица не относится к привычному нам множеству действительных чисел, а используется для расширения этого множества.
Что такое re и im?
Действительное число a называется действительной частью комплексного числа z, действительная часть обозначается a = Re z. Действительное число b называется мнимой частью комплексного числа z, мнимая часть обозначается b = Im z. Такие названия выбраны в связи со следующими особыми свойствами комплексных чисел.
Что такое действительная часть?
Действительное число a называется действительной частью комплексного числа z=a+bi и обозначается a=Rez (От французского слова reel — действительный). Действительное число b называется мнимой частью числа z=a+bi и обозначается b=Imz (От французского слова imaginaire — мнимый). Например.
Что такое мнимая часть?
мнимая часть — комплексного числа z=х+iy, множитель у при мнимой единице i; обозначается Imz. * * * МНИМАЯ ЧАСТЬ МНИМАЯ ЧАСТЬ комплексного числа z = x + iy, множитель y при мнимой единице i; обозначается Imz …
Как появились комплексные числа?
Комплексные числа появились в XVI веке, когда математики попытались решить квадратные уравнения с отрицательными дискриминантами (такие уравнения не имеют вещественных корней). … В XIX веке появилось отображение комплексных чисел на координатной плоскости, методы комплексного анализа.
Для чего были введены комплексные числа?
Исторически комплексные числа впервые были введены в связи с выведением формулы вычисления корней кубического уравнения x3=px+q Итальянский математик Никколо Фонтана Тартальей (1499 — 1557) в первой половине 16 века получил выражение для корня такого уравнения через некоторые параметры, для нахождения которых . ..
Что такое действительная и мнимая часть комплексного числа?
Вся плоскость называется комплексной плоскостью. Вещественные числа, рассматриваемые как часть комплексных чисел, занимают ось абсцисс координатной плоскости (вещественная ось). Числа вида 0 + bi, которые записывают в виде bi, занимают ось ординат (мнимая ось). Множество всех комплексных чисел обозначают буквой C.
Учебные материалы по математике | Сложение и вычитание комплексных чисел
1.1.2. Сложение и вычитание комплексных чисел
Сумма и разность комплексных чисел
z1=x1+iy1 и z2 = x2+iy2 определяются по формулам
z1+z2 = (x1+x2) + i(y1+y2),
z1-z2 = (x1-x2) + i(y1-y2).
Отсюда следует, что действительная и мнимая части суммы и
разности комплексных чисел определяются так же, как координаты суммы и разности соответствующих векторов на плоскости. При этом следует придерживаться правила: начало всех векторов помещать в начало координат (рис.1.2). В частности, из треугольников с вершинами в точках 0, z1, z1+z2 и
0, z1, z1-z2 следует, что Рис.1.2
½z1±z2ê £ ÷z1÷ + ÷z2ê, êz1±z2ç ³ êêz1ê — êz2êê. (1.3)
1.1.3. Умножение и деление комплексных чисел
Умножение двух комплексных чисел z1=x1+iy1 и
z2=x2+iy2 производится по правилу умножения многочленов, при этом учитывается, что i2 = -1, i3 = —i, i4 = 1 и так далее
(x1+iy1)(x2+iy2) = (x1x2-y1y2) + i(x1y2+x2y1). (1.4)
Из формулы (1.4), в частности, следует, что произведение двух взаимно сопряженных комплексных чисел является действительным числом, равным квадрату модуля этих чисел
=`(x+iy)(x-iy) = x2+y2 = ½z½2. (1.5)
Сумма двух взаимно сопряженных чисел также является действительным числом
z+ = (x+iy) + (x-iy) = 2x = 2Rez. (1.6)
Деление комплексных чисел определяется как операция, обратная умножению: частным от деления числа z1 на число z2 называется число z такое, что z∙z2 = z1. Это равенство невозможно, если z2=0, а z1¹0. Это означает, что деление на 0 невозможно.
Пусть z1=x1+iy1, z2=x2+iy2¹0, z=x+iy. Тогда, в силу определения частного,
(x+iy) (x2+iy2)=x1+iy1
или
(x2x-y2y)+i(y2x+x2y)=x1+iy1.
Приравнивая действительную и мнимую части в этом равенстве, получим систему уравнений для определения x и y
Отсюда находим, что
.
Таким образом,
(1.7)
Этот же результат можно получить по-другому. Для этого нужно числитель и знаменатель дроби z1/z2 умножить на число, сопряженное к знаменателю, и произвести умножение чисел в числителе и в знаменателе.
Если комплексные числа z1 и z2 заданы в тригонометрической форме:
z1=r1(cosj1+isinj1), z2=r2(cosj2+isinj2),
то
z1z2=r1(cosj1+isinj1) r2(cosj+isinj)=
=r1r2 ((cosj1 cosj2-sinjsinj2)+i(sinjcosj2+cosj1sinj2)=
=(r1r2)(cos(j1+j2)+isin(j1+j2). (1.8)
Отсюда следует, что модуль произведения комплексных чисел равен произведению модулей, а аргумент — сумме аргументов сомножителей.
Пусть теперь z1/z2 = z = r(cosj + isinj). Так как z2z=z1,
то, в силу (1.8), r2r=r1, j2+j=j1.
Отсюда следует, что r=r1/r2, j=j1-j2:
z1/z2=(r1/r2)(cos(j1-j2)+isin(j1-j2)), (1. 9)
то есть
½z1/z2½=½z1½/½z2½, Arg(z1/z2)=Argz1-Argz2.
1.1.4. Возведение комплексных чисел в целую
положительную степень. Формула Муавра.
Извлечение корня из комплексных чисел
Как и для действительных чисел, n-я степень комп-плексного числа z определяется как произведение n одинаковых множителей z
zn = z× z× z× … z.
n — множителей
Если число z задано в тригонометрической форме z=r(cosj+isinj), то, в силу (1.7 получаем
(r(cosj+isinj))n=rn(cosnj+isinnj): (1.10)
при возведении комплексного числа в n-ю степень его модуль возводится в n-ю степень, а аргумент умножается на n.
В частности, если r=1, то
(cosj+isinj)n=cosnj+isinnj. (1.11)
Соотношение (1. 8) называется формулой Муавра. С помощью формулы Муавра легко решается следующая тригонометрическая задача. Выразить cosnj и sinnj через степени функций cosj и sin j. Например, при n=3 из формулы (1.11) следует, что
cos3j+3icos2j sinj-3cosj sin2j-isin3j=cos3j + isin3j.
Приравнивая в этом равенстве действительную и мнимую части, получаем
cos3j = cos3j-3cosjsin2j, sin3j = 3cos2j sinj — sin3j.
Заметим, что формулы (1.10) и (1.11) справедливы и для целых отрицательных n. В самом деле, пусть N=-k (k>0). Тогда
[r(cosj+isinj)]n=1/[r(cosj+isinj)]k=1/[rk(coskj+isinkj)]=
=r-k[cos(-kj)+isin(-kj)]= rn(cosnj+isinnj).
Переходим к операции извлечения корня из комплексных чисел. Корнем n-й степени из комплексного числа z называется комплексное число w, для которого выполняется равенство wn=z. Пусть число z¹0 задано в тригонометрической форме: z=r(cosj+isinj), и пусть число w==r(cosq+isinq). Из определения, корня n-й степени из z следует, что
(r(cosq+isinq))n=r(cosj+isinj)
или
rn(cosnq+isinnq)=r(cosj+isinj).
Отсюда следует, что rn=r, nq=j+2kp, где k – любое целое число. Так как r положительное число, то из первого равенства следует, что r=, где — арифметический корень n-й степени из числа r. Из второго равенства находим, что q=(j+2kp)/n.
Таким образом, формула для извлечения корня n-й степени из комплексного z¹0 имеет вид
= . (1/12)
Придавая k значения 0,1,2,…., n-1, получим n различных значений корня n-й степени из числа z. Изображения этих значений на комплексной плоскости являются вершинами правильного n-угольника, вписанного в окружность радиуса , с центром в начале координат. Аргумент одной из вершин равен
j/n. Все значения корня n-й степени из числа z=0 совпадают и равны 0.
Пример: Найти все значения .
В тригонометрической форме
-1=cosp+isinp, (½-1½=1, arg(-1)=p).
По формуле (1.12) находим, что
w==1(cos((p+2kp)/4)+isin((p+2kp)/4)), k = 0,1,2,3;
w0=cosp/4+isinp/4 =(+i)/2,
операций над комплексными числами | Бесплатная помощь с домашним заданием
Операции над комплексными числами https://schooltutoring.com/help/wp-content/themes/movedo/images/empty/thumbnail.jpg 150 150 ШколаРепетиторская Академия ШколаРепетиторская Академия https://secure.gravatar.com/avatar/983a20e95a059722e4981790f518b20b?s=96&d=mm&r=g
Число, имеющее вид a+ib , где a и b — действительные числа, а i 2 9001 7 =-1 , называется сложным номер и обычно обозначается z .
т.е. z=a+ib .
Здесь ‘ а ’ называется действительной частью z , т.е. 0010’ называется мнимой частью z, т.е. Im ( z )= b .
Сумма комплексных чисел:
Если z 1 = a+ib и z2 = c+id , то сумма z1 и z2 обозначается как z1+z2 и определяется как
Z1+z2 = (а+с)+i(b+d).
Пример:
Найдите сумму z1 = 3+5i и z2 = 4-2i.
Решение:
По определению суммы комплексных чисел,
Z1+z2 = (3+4) + i(5-2) = 7 + 3i.
Разность комплексных чисел:
Если z1 = a+ib и z2 = c+id , то разность z1 и z2 обозначается z1-z2 и определяется как
Z1-z2 = (a-c)+i(b-d).
Пример:
Если z1 = 3+5i и z2 = 4-2i , найдите z1-z2.
Решение:
По определению разности комплексных чисел
z1-z2 = (3-4) + i(5+2) = -1 + 7i.
Произведение комплексных чисел:
Если z1 = a+ib и z2 = c+id , то произведение z1 и z2 обозначается z 1.z2 и определяется как
z1.z2 = (ac-bd) + i(bc + ad).
Пример:
Найдите произведение числа z1 = 3+5i и z2 = 4-2i.
Решение:
По определению произведения комплексных чисел,
z1.z2 = (12+10)+i(20-6) = 22 + 14i
комплексные числа:
Если z1 = a+ib и z2 = c+id , то частное z1 и z2 обозначается z1/z2 и определяется как
Пример:
Если z1 = 3+5i и z2 = 4-2i найти z1/z2.
Решение:
По определению деления комплексных чисел,
Oring Academy — ведущая компания, предоставляющая образовательные услуги для школьников и студентов колледжей. Мы предлагаем программы репетиторства для учащихся K-12, классов AP и колледжей. Чтобы узнать больше о том, как мы помогаем родителям и учащимся в Онтарио, посетите: Репетиторство в Онтарио.
В чем разница между действительными и комплексными числами?
Система счисления — это способ записи чисел, представляющий собой математический способ представления чисел данного набора с использованием чисел или символов математическим способом. Система записи для обозначения чисел с использованием цифр или символов логическим образом определяется как система счисления . Система счисления,
- , которая представляет полезный набор чисел
- , также отражает арифметическую и алгебраическую структуру числа
- и обеспечивает стандартное представление.
Цифры от 0 до 9 могут использоваться для образования всех остальных чисел. Используя эти цифры, можно создать бесконечное множество чисел. Например, 156,3907, 3456, 1298, 784859 и т. д.
Действительные числаВсе отрицательные и положительные целые, десятичные и дробные числа без мнимых чисел называются действительными числами. Действительные числа представлены символом «R» . Реальные числа можно объяснить как объединение как рациональных, так и иррациональных чисел. Они могут быть как отрицательными, так и положительными и обозначаются символом «R». В эту категорию попадают все десятичные числа, натуральные числа и дроби. В приведенных ниже примерах показана классификация действительных числительных.
Рациональные ⇢ – {5/3 , 0 .63 , -6/5 O.7116 ….}
Иррациональные числа ⇢ -{√3, √5, √11, √21, π(Pi)}
Целые числа ⇢ – {-3, -2,-1,0,1,2 , 3….
}
Целые числа ⇢ -{ 0,1,2,3,4..}
Натуральные числа ⇢ – { 1,2,3,4….}
Существуют различные наборы действительных чисел, такие как натуральные и целые числа, целые числа, рациональные и иррациональные числа. здесь ниже все они определены примеров,
Натуральные числа , которые содержат все числа, начинающиеся с 1
N = {1, 2, 3, 4,…} Все ЧИСЛА, такие как 1, 2, 3, 4, 5…. и так далее.
Целые числа определяются как множество натуральных чисел и нуля
W = { 0, 1, 2, 3…}, например 0,1, 2, 3, 4, 5… совокупность всех отрицательных натуральных чисел и целых чисел называется целыми числами.
например: – бесконечность(∞),… -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5… +∞
Рациональные числа — это все числа, которые мы можем записать в форме a/b, где b ≠ 0.
например: 2/4, -3/5, 0,768, 0,50 …
Иррациональные числа — это числа, которые мы не можем записать в форме a/b, а числа, которые не являются рациональными, называются иррациональными числами. Например, √6, √8 …
Комплексные числа
Сумма действительного числа и мнимого числа определяется как комплексное число, а числа, которые не являются действительными числами, называются мнимыми числами. Число может быть записано в форме b+ic , где b и c — действительные числа, а ic — мнимое число, а ”i” — мнимая часть, которая называется йота . следовательно, здесь значение i равно (√-1) . поэтому i 2 = -1
Символ «i» называется йотой и представляет собой мнимую часть комплексного числа. Кроме того, йота (i) очень полезна для нахождения квадратного корня из отрицательных чисел. Например, 5+6i — комплексное число, поэтому здесь 5 — действительное число, а 6i — мнимое. Следовательно, комплексное число представляет собой представление сложения двух чисел, одно из которых является действительным числом, а второе — мнимым числом. Одна его часть чисто реальная, а вторая часть чисто воображаемая.
Примечание Комбинация мнимого числа и действительного числа называется комплексным числом и обозначается буквой «C». Это можно записать как b+ic, , которое в основном представлено как z=b+ic.
Разница между комплексным и действительным номером
Из вышеприведенных определений можно легко выделить несколько различий. Вещественные числа — это подмножество комплексных чисел, а комплексные числа — надмножество действительных чисел. Давайте посмотрим на различия более четко,
- Все отрицательные и положительные целые, десятичные и дробные числа без мнимых чисел называются действительными числами . Действительные числа представлены символом «R» . Тогда как t сумма действительного числа и мнимого числа называется комплексным числом , представленным C . Числа, которые не являются действительными числами, называются мнимыми числами.
Число, которое мы можем записать в виде b+ic, где b и c — действительные числа, ic — мнимое число, а «i» — мнимая часть, которая называется йотой. следовательно, здесь значение i равно (√-1). Итак, я 2 =-1
- Еще один важный момент заключается в том, что действительные числа можно отобразить на числовой прямой, тогда как комплексные числа нельзя отобразить на числовой прямой.
- Все действительные числа также являются комплексными числами с нулем в мнимой части, тогда как все мнимые числа также являются комплексными числами с нулем в действительной части.
- Действительные числа включают все десятичные дробные, отрицательные и положительные целые числа, тогда как Комплексное число может быть записано как сумма или разность действительного числа и мнимого числа, включая такие числа, как 4 – 2i или 6+√6i.
В приведенной ниже таблице содержатся примеры, показывающие, как действительные числа являются частью комплексных чисел. Комплексные числа представлены двумя частями: одной действительной и другой мнимой.
Комплексный номер | Реальный номер | Мнимый номер |
-3 | 2i | |
8 – 9i | 8 | -9i |
-5i | 0 | -5i (чисто воображаемый) |
5 | 5 | 0i (чисто реальный) |
Примеры задач
Вопрос 1. Выполните сложение двух комплексных чисел 4 + 2i и 4 + 7i.
Решение:
Сначала добавьте действительное число и
Добавьте мнимые числа
(4 + 2i ) + (4 + 7i)
= 4 + 4 + (2i+7i)
= 8 + (2 + 7)i
= 8 + 9i
Вопрос 2: Сложите комплексные числа 4 + 5i и 7− 3i.