Степени комплексных чисел: Возведение комплексного числа в степень, теория и примеры

возведение в комплексную степень комплексного числа

Вы искали возведение в комплексную степень комплексного числа? На нашем сайте вы можете получить ответ на любой математический вопрос здесь. Подробное решение с описанием и пояснениями поможет вам разобраться даже с самой сложной задачей и возведение в степень комплексного числа, не исключение. Мы поможем вам подготовиться к домашним работам, контрольным, олимпиадам, а так же к поступлению в вуз. И какой бы пример, какой бы запрос по математике вы не ввели — у нас уже есть решение. Например, «возведение в комплексную степень комплексного числа».

Применение различных математических задач, калькуляторов, уравнений и функций широко распространено в нашей жизни. Они используются во многих расчетах, строительстве сооружений и даже спорте. Математику человек использовал еще в древности и с тех пор их применение только возрастает. Однако сейчас наука не стоит на месте и мы можем наслаждаться плодами ее деятельности, такими, например, как онлайн-калькулятор, который может решить задачи, такие, как возведение в комплексную степень комплексного числа,возведение в степень комплексного числа,возведение в степень комплексного числа в алгебраической форме,возведение в степень комплексного числа в тригонометрической форме,возведение в степень комплексные числа,возведение в степень комплексных чисел,возведение комплексного числа в комплексную степень,возведение комплексного числа в степень,возведение комплексного числа в степень в алгебраической форме,возведение комплексного числа в степень в тригонометрической форме,возведение комплексного числа в степень комплексного числа,возведение комплексных чисел в степень,возвести в степень комплексное число,возвести комплексное число в степень,как возвести в квадрат комплексное число,как возвести в степень комплексное число,как возвести комплексное число в квадрат,как возвести комплексное число в степень,как возводить в степень комплексные числа,как возводить комплексные числа в степень,как комплексное число возвести в квадрат,как комплексное число возвести в степень,как комплексные числа возводить в степень,комплексное число в степени,комплексное число возвести в степень,комплексные числа в степени,комплексные числа в степени i,комплексные числа возведение в степень,комплексные числа как возводить в степень,комплексных чисел возведение в степень,степени комплексных чисел,степень комплексного числа.

На этой странице вы найдёте калькулятор, который поможет решить любой вопрос, в том числе и возведение в комплексную степень комплексного числа. Просто введите задачу в окошко и нажмите «решить» здесь (например, возведение в степень комплексного числа в алгебраической форме).

Где можно решить любую задачу по математике, а так же возведение в комплексную степень комплексного числа Онлайн?

Решить задачу возведение в комплексную степень комплексного числа вы можете на нашем сайте https://pocketteacher.ru. Бесплатный онлайн решатель позволит решить онлайн задачу любой сложности за считанные секунды. Все, что вам необходимо сделать — это просто ввести свои данные в решателе. Так же вы можете посмотреть видео инструкцию и узнать, как правильно ввести вашу задачу на нашем сайте. А если у вас остались вопросы, то вы можете задать их в чате снизу слева на странице калькулятора.

Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов, т.

1
  

Пискунов Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов, т.1: Учебное пособие для втузов.— 13-е изд.— М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. — 432 с.

Хорошо известное учебное пособие по математике для втузов с достаточно широкой математической подготовкой.

Первый том включает разделы: введение в анализ, дифференциальное исчисление (функций одной и нескольких переменных), неопределенный и определенный интегралы.

Настоящее издание не отличается от предыдущего (1978 г.).

Для студентов высших технических учебных заведений.



Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ К ДЕВЯТОМУ ИЗДАНИЮ
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЯТОМУ ИЗДАНИЮ
ГЛАВА I. ЧИСЛО. ПЕРЕМЕННАЯ. ФУНКЦИЯ
§ 1. Действительные числа.
§ 2. Абсолютная величина действительного числа
§ 3. Переменные и постоянные величины
§ 4. Область изменения переменной величины
§ 5. Упорядоченная переменная величина. Возрастающая и убывающая переменные величины Ограниченная переменная величина
§ 6. Функция
§ 7. Способы задания функции
§ 8. Основные элементарные функции. Элементарные функции
§ 9. Алгебраические функции
§ 10. Полярная система координат
Упражнения к главе I
ГЛАВА II. ПРЕДЕЛ. НЕПРЕРЫВНОСТЬ ФУНКЦИЙ
§ 1. Предел переменной величины. Бесконечно большая переменная величина
§ 2. Предел функции
§ 3. Функция, стремящаяся к бесконечности. Ограниченные функции
§ 4. Бесконечно малые и их основные свойства
§ 5. Основные теоремы о пределах
§ 6. Предел функции (sin x)/x при x->0
§ 7. Число e
§ 8. Натуральные логарифмы
§ 9. Непрерывность функций
§ 10. Некоторые свойства непрерывных функций
§ 11. Сравнение бесконечно малых
Упражнения к главе II
ГЛАВА III. n при n целом и положительном
§ 6. Производные от функций y = sinx; y = cosx
§ 7. Производные постоянной, произведения постоянной на функцию, суммы, произведения, частного
§ 8. Производная логарифмической функции
§ 9. Производная от сложной функции
§ 10. Производные функций y = tgx, y = ctgx, y = ln|x|
§ 11. Неявная функция и ее дифференцирование
§ 12. Производные степенной функции при любом действительном показателе, показательной функции, сложной показательной функции
§ 13. Обратная функция и ее дифференцирование
§ 14. Обратные тригонометрические функции и их дифференцирование
§ 15. Таблица основных формул дифференцирования
§ 16. Параметрическое задание функции
§ 17. Уравнения некоторых кривых в параметрической форме
§ 18. Производная функции, заданной параметрически
§ 19. Гиперболические функции
§ 20. Дифференциал
§ 21. Геометрическое значение дифференциала Рассмотрим функцию
§ 22. Производные различных порядков
§ 23. x, sin x, cos x
Упражнения к главе IV
ГЛАВА V. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ФУНКЦИЙ
§ 2. Возрастание и убывание функции
§ 3. Максимум и минимум функций
§ 4. Схема исследования дифференцируемой функции на максимум и минимум с помощью первой производной
§ 5. Исследование функции на максимум и минимум с помощью второй производной
§ 6. Наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке
§ 7. Применение теории максимума и минимума функций к решению задач
§ 8. Исследование функции на максимум и минимум с помощью формулы Тейлора
§ 9. Выпуклость и вогнутость кривой. Точки перегиба
§ 10. Асимптоты
§ 11. Общий план исследования функций и построения графиков
§ 12. Исследование кривых, заданных параметрически
Упражнения к главе V
ГЛАВА VI. КРИВИЗНА КРИВОЙ
§ 1. Длина дуги и ее производная
§ 2. Кривизна
§ 3. Вычисление кривизны
§ 4. Вычисление кривизны линии, заданной параметрически
§ 5. Вычисление кривизны линии, заданной уравнением в полярных координатах
§ 6. Радиус и круг кривизны. Центр кривизны. Эволюта и эвольвента
§ 7. Свойства эволюты
§ 8. Приближенное вычисление действительных корней уравнения
Упражнения к главе VI
ГЛАВА VII. КОМПЛЕКСНЫЕ ЧИСЛА, МНОГОЧЛЕНЫ
§ 1. Комплексные числа. Исходные определения
§ 2. Основные действия над комплексными числами
§ 3. Возведение комплексного числа в степень и извлечение корня из комплексного числа
§ 4. Показательная функция с комплексным показателем и ее свойства
§ 5. Формула Эйлера. Показательная форма комплексного числа
§ 6. Разложение многочлена на множители
§ 7. О кратных корнях многочлена
§ 8. Разложение многочлена на множители в случае комплексных корней
§ 9. Интерполирование. Интерполяционная формула Лагранжа
§ 10. Интерполяционная формула Ньютона
§ 11. Численное дифференцирование
§ 12. О наилучшем приближении функций многочленами. Теория Чебышева
Упражнения к главе VII
ГЛАВА VIII. ФУНКЦИИ НЕСКОЛЬКИХ ПЕРЕМЕННЫХ
§ 1. Определение функции нескольких переменных
§ 2.
Геометрическое изображение функции двух переменных
§ 3. Частное и полное приращение функции
§ 4. Непрерывность функции нескольких переменных
§ 5. Частные производные функции нескольких переменных
§ 6. Геометрическая интерпретация частных производных функции двух переменных
§ 7. Полное приращение и полный дифференциал
§ 8. Применение полного дифференциала в приближенных вычислениях
§ 9. Приложение дифференциала к оценке погрешности при вычислениях
§ 10. Производная сложной функции. Полная производная. Полный дифференциал сложной функции
§ 11. Производная от функции, заданной неявно
§ 12. Частные производные различных порядков
§ 13. Поверхности уровня
§ 14. Производная по направлению
§ 15. Градиент
§ 16. Формула Тейлора для функции двух переменных
§ 17. Максимум и минимум функции нескольких переменных
§ 18. Максимум и минимум функции нескольких переменных, связанных данными уравнениями (условные максимумы и минимумы)
§ 19. Получение функции на основании экспериментальных данных по методу наименьших квадратов
§ 20. Особые точки кривой
Упражнения к главе VIII
ГЛАВА IX. ПРИЛОЖЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ИСЧИСЛЕНИЯ К ГЕОМЕТРИИ В ПРОСТРАНСТВЕ
§ 1. Уравнения кривой в пространстве
§ 2. Предел и производная векторной функции скалярного аргумента. Уравнение касательной к кривой. Уравнение нормальной плоскости
§ 3. Правила дифференцирования векторов (векторных функций)
§ 4. Первая и вторая производные вектора по длине дуги. Кривизна кривой. Главная нормаль. Скорость и ускорение точки в криволинейном движении
§ 5. Соприкасающаяся плоскость. Бинормаль. Кручение.
§ 6. Касательная плоскость и нормаль к поверхности
Упражнения к главе IX
ГЛАВА X. НЕОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
§ 1. Первообразная и неопределенный интеграл
§ 2. Таблица интегралов
§ 3. Некоторые свойства неопределенного интеграла
§ 4. Интегрирование методом замены переменной или способом подстановки
§ 5. Интегралы от некоторых функций, содержащих квадратный трехчлен
§ 6. Интегрирование по частям
§ 7. Рациональные дроби. Простейшие рациональные дроби и их интегрирование
§ 8. Разложение рациональной дроби на простейшие
§ 9. Интегрирование рациональных дробей
§ 10. Интегралы от иррациональных функций
§ 11. Интегралы вида …
§ 12. Интегрирование некоторых классов тригонометрических функций
§ 13. Интегрирование некоторых иррациональных функций с помощью тригонометрических подстановок
§ 14. О функциях, интегралы от которых не выражаются через элементарные функции
Упражнения к главе X
ГЛАВА XI. ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
§ 1. Постановка задачи. Нижняя и верхняя интегральные суммы
§ 2. Определенный интеграл. Теорема о существовании определенного интеграла
§ 3. Основные свойства определенного интеграла
§ 4. Вычисление определенного интеграла. Формула Ньютона — Лейбница
§ 5. Замена переменной в определенном интеграле
§ 6. Интегрирование по частям
§ 7. Несобственные интегралы
§ 8. Приближенное вычисление определенных интегралов
§ 9. Формула Чебышева
§ 10. Интегралы, зависящие от параметра. Гамма-функция
§ 11. Интегрирование комплексной функции действительной переменной
Упражнения кглаве XI
ГЛАВА XII. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОГО ИНТЕГРАЛА
§ 1. Вычисление площадей в прямоугольных координатах
§ 2. Площадь криволинейного сектора в полярных координатах
§ 3. Длина дуги кривой
§ 4. Вычисление объема тела по площадям параллельных сечений
§ 5. Объем тела вращения
§ 6. Площадь поверхности тела вращения
§ 7. Вычисление работы с помощью определенного интеграла
§ 8. Координаты центра масс
§ 9. Вычисление момента инерции линии, круга и цилиндра с помощью определенного интеграла
Упражнения к главе XII

Комплексные числа: степени и корни

Комплексные числа: степени и корни Степени комплексных чисел — это просто частные случаи произведений, когда мощность — целое положительное число. Мы уже изучили мощности воображаемой единицы и и обнаружили, что они совершают цикл в периоде длины 4.

и так далее. Причины заключались в том, что (1) абсолютное значение | и | число i было единицей, поэтому все его степени также имеют абсолютное значение 1 и, следовательно, лежат на единичной окружности, и (2) аргумент arg( i ) числа i было равно 90°, поэтому его n -я степень будет иметь аргумент n 90°, и эти углы будут повторяться в периоде длины 4, поскольку 4 · 90° = 360°, полный круг.

В более общем случае вы можете найти z n как комплексное число (1), абсолютное значение которого равно | г | n , n th степень абсолютного значения z , и (2) чей аргумент равен n аргумента z.

На рисунке вы видите комплексное число z , абсолютное значение которого составляет корень шестой степени из 1/2, то есть | г | = 0,89, а аргумент равен 30°. Здесь единичный круг закрашен черным, а за пределами единичного круга — серым, поэтому z находится в черной области. Поскольку | г | меньше единицы, его квадрат находится на 60° и ближе к 0. Каждая высшая степень дальше на 30° и даже ближе к 0. Первые шесть степеней отображаются, как вы можете видеть, в виде точек на спирали. Эта спираль называется геометрический или экспоненциальный спиральный.

Корни.

Обратите внимание, что в последнем примере z 6 находится на отрицательной действительной оси примерно на -1/2. Это означает, что z примерно равно одному из корней шестой степени из -1/2.

На самом деле существует шесть корней шестой степени любого комплексного числа. Пусть z — комплексное число, а z — любой его корень шестой степени. С по 6  =  w, следует, что

  1. абсолютное значение w , | с | есть | г | 6 , так что | г | = | с | 1/6 и
  2. 6 arg( z ) равно arg( w ), поэтому arg( z )=arg( w )/6.
На самом деле второе утверждение не совсем верно, так как 6 arg( z ) может быть на 360° больше, чем arg( w ), так что вы можете добавить кратные 60° к arg( w ), чтобы получить остальные пять корней.

Например, возьмем w как -1/2, зеленую точку на рисунке справа. Затем | с | равно 1/2, а arg( w ) равно 180°. Пусть z — корень шестой степени из w. Затем (1) | г | есть | с | 1/6 , что составляет около 0,89. Кроме того, (2) аргументом w является arg( w ) = 180°. Но один и тот же угол мог быть назван любым из

180°, 540°, 900°, 1260°, 1610° или 1970°.

Если мы возьмем 1/6 каждого из этих углов, то у нас будут возможные аргументы для z :

30°, 90°, 150°, 210°, 270° или 330°.

Так как каждый из углов для z отличается на 360°, то каждый из возможных углов для z будет отличаться на 60°. Эти шесть шестых корней из -1/2 показаны на рисунке синими точками.

Больше корней единства.

Напомним, что « n -й корень из единицы» — это просто другое название для n -го корня из единицы. Корни четвертой степени равны ± 1, ± i, , как отмечалось ранее в разделе об абсолютном значении. Мы также видели, что восемь восьмых корней из единицы, когда мы смотрели на умножение, были ± 1, ± i, и ± √ 2/2 ± i √ 2/2.

Рассмотрим теперь шестые корни из единицы. Они будут размещены по кругу с интервалом в 60°. Два из них, конечно, ±1. Пусть w — с аргументом 60°. Треугольник с вершинами 0, 1 и w является равносторонним треугольником, поэтому легко определить координаты w. Координата x равна 1/2, а координата y равна √3/2. Следовательно, w равно (1 +  i √3)/2. Остальные корни шестой степени являются отражением w в действительной и мнимой осях. Таким образом, шесть шестых корней из единицы равны ± 1 и (± 1 ±  i √3)/2 (где + и можно брать в любом порядке).

Теперь некоторые из этих шестых корней также являются нижними корнями из единицы. Число 1 представляет собой квадратный корень из единицы, (1 ±  i √3)/2 являются кубическими корнями из единицы, а сама 1 считается кубическим корнем, квадратным корнем и «первым» корнем (любым является первым корнем самого себя). Но оставшиеся два корня шестой степени, а именно (1 ± i √3)/2, являются корнями шестой степени, а не нижними корнями из единицы. Такие корни называются примитивными, , поэтому (1 ± i √3)/2 — это два примитивных корня шестой степени из единицы.

Приятно находить корни единства, но мы уже нашли большинство самых простых.

4.5.7: Степени и корни комплексных чисел

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы 9019{5}\) или \(\ \sqrt[4]{(3-2 i)}\) в нынешней (прямоугольной) форме было бы в лучшем случае очень интенсивным процессом.

    К счастью, в этом уроке вы узнаете, что есть альтернатива: Теорема де Муавра . Теорема де Муавра действительно является единственным практическим методом нахождения степеней или корней комплексного числа , но есть одна загвоздка…

    Что нужно сделать с комплексным числом, прежде чем можно будет использовать теорему Муавра?


    Степени и корни комплексных чисел 9{3} \text { цис } 3 \тета\)

    Прописью: Поднимите r -значение в ту же степень, что и комплексное число, а затем умножьте это на цис угла умножается на номер степени.

    Reflecting on the example above, we can identify De Moivre’s Theorem :

    Let z = r ( cos θ + i sin θ ) be a complex number in rcisθ form. If n is a positive integer, z n is z n = r n (cos( ​​ ) + i sin( ))

    Должно быть ясно, что полярная форма дает гораздо более быстрый результат для возведения комплексного числа в степень, чем решение задачи в прямоугольной форме.

    Корни комплексных чисел

    Вы, наверное, давно заметили, что когда в математике представляется новая операция, за ней часто следует обратная операция. Как правило, это связано с тем, что обратная операция часто процедурно похожа, и имеет смысл изучать обе одновременно. 9{1 / n} \operatorname{cis}\left(\frac{\theta}{n}\right)\)


  • Примеры

    Пример 1

    Ранее вас спрашивали, что нужно сделать с комплексным числом, прежде чем вы сможете применить к нему теорему Муавра.

    Решение

    Операция с комплексными числами, записанная в прямоугольной форме, например: (13−4i) 3 , должна быть преобразована в полярную форму перед использованием теоремы Муавра.

    Пример 2 9039{1 / 2}\) Используя теорему де Муавра:

    \(\ z_{1}=\left[1 \times \operatorname{cis} \frac{\pi}{4}\right] \text { or } z_{2}=\left[1 \times \operatorname{cis} \frac{5 \pi}{4}\right]\)

    \(\ z_{1}=1\left(\cos \frac{ \pi}{4}+i \sin \frac{\pi}{4}\right) \text { or } z_{2}=1\left(\cos \frac{5 \pi}{4}+i \sin \frac{5 \pi}{4}\right)\)

    \(\ z_{1}=0,707+0,707 i \text { или } z_{2}=-0,707-0,707 i\)

    Проверить z 1 решение: \(\ (0,707+0,707 i)^{2}=i ?\) 9{6}\)

  • Определите 3 комплексных кубических корня \(\ 1+i\)
  • Определите 4 комплексных корня четвертой степени \(\ -16 i\)
  • Определите пять сложных корней пятой степени \(\ i\)

  • Обзор (ответы)

    Чтобы просмотреть ответы на обзор, откройте этот PDF-файл и найдите раздел 4. 10.


    Словарь

    Срок Определение
    комплексный номер Комплексное число — это сумма действительного и мнимого чисел, записанная в виде a+bi.
    Теорема де Муавра Теорема де Муавра — единственный практический ручной метод определения степеней или корней комплексных чисел. Теорема утверждает, что если z=r(cosθ+isinθ) — комплексное число в форме rcisθ, а n — натуральное число, то z n = r n (cos(nθ)+isin(nθ)).


    Эта страница под названием 4.5.7: Полномочия и корни комплексных чисел распространяется под лицензией CK-12 и была создана, изменена и/или курирована Фондом CK-12 через исходный контент, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформа LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *