Acțiuni pe numere complexe în formă algebrică și trigonometrică.
Conceptul unui număr complex și interpretarea sa geometrică.
Acțiuni pe numere complexe în formă algebrică.
Forma trigonometrică a unui număr complex.
Acțiuni pe numere complexe în formă trigonometrică.
1. Conceptul unui număr complex și interpretarea sa geometrică.
Definiție 1. Numere complexe sunt numerele formularului
, undeși- numerele reale și numărul, definit de, se numește o unitate imaginară dacă pentru aceste numere noțiunile de egalitate și acțiunile de adunare și multiplicare sunt definite după cum urmează:1). Două numere complexe
șisunt numite egale dacă,;2). Suma a două numere complexe
șieste un număr complex;3). Produsul a două numere complexe
șieste un număr complex;Notarea unui număr complex în formă
se numește o formă algebrică a numărului complex, undese numește partea reală a numărului complex, și-imaginar.Orice număr real este conținut într-un set de numere complexe. Prin urmare, poate fi scrisă ca:
.Definiția 2: Numărul complex
se numește un conjugat complexcu un număr
și este notat cu, care este.Definiția 3: modulul complex de numere
numărul:. și.Un număr complex poate fi reprezentat în două moduri:
1. Punctul planului cu coordonatele (a; b).
În acest caz, numerele reale sunt reprezentate de punctele axei abscise, care se numește axa reală. și numere pur imaginare, punctele axei ordinii, care se numește axa imaginară.
2. Sub forma unui vector cu originea la origine (
) și sfârșitul la punctul M (a; b) ().La fiecare punct al planului cu coordonatele (a; b) corespunde un singur vector cu originea în punctul O (0; 0) și capătul de la punctul M (a; b), astfel încât numărul complex
poate fi reprezentat ca vector.Definiția 4: Unghiul φ între axa reală OX și vector
, măsurată din direcția pozitivă a axei reale, se numește argumentul unui număr complex. Dacă numărul este în sens invers acelor de ceasornic, unghiul este considerat pozitiv, altfel negativ.Orice număr complex are un set infinit de argumente care diferă unul de celălalt printr-un număr multiplu
. Valoarea cea mai mică a argumentului în valoarea absolută din interval este numită valoarea principală a argumentului.Din definiția funcțiilor trigonometrice rezultă:
Pentru a descrie interpretarea geometrică a unui număr complex, pentru a găsi modulul unui număr complex și valoarea principală a argumentului.
;;
2. Acțiuni asupra numerelor complexe în formă algebrică.
Adunarea și multiplicarea numerelor complexe pe care le-am introdus în definiția unui număr complex. Introducem regulile pentru scăderea și divizarea numerelor complexe:
.
Dar este foarte convenabil să se efectueze acțiuni pe numere complexe cu ajutorul regulilor acțiunilor corespunzătoare asupra polinomilor și a conceptului de unitate imaginară.
k). .
3. Forma trigonometrică a unui număr complex.
Reprezentăm numărul complex
geometrica:Indicăm modulul unui număr complex.
Argumentul unui număr complex este unghiul φ, care este calculat folosind formulele:
Înlocuim formulele rezultate în
, obținem:- forma trigonometrică a unui număr complex.
Algoritmul pentru trecerea de la o formă algebrică a unui număr complex la unul trigonometric:
Desenați un număr geometric
, pentru a găsi un sfert din numărul φ.Scrieți ecuațiile:
și găsiți φ.Scrieți z în forma trigonometrică.
Exemple: a) Transferați numere dintr-o formă algebrică într-o formă trigonometrică.
2. Reprezentăm geometric:
Prin urmare, φ aparține primului trimestru.
2. Reprezentăm geometric:
, deoarece z este semic axa pozitivă Oy.Deci, 3 puncte pot fi omise.
2. Reprezentăm geometric:
φ aparține trimestrului al doilea.
b). traduce din formă trigonometrică la algebrică:
.
.
4. Actiuni asupra numerelor complexe in forma trigonometrica.
Fie ca două numere să fie date în forma trigonometrică: și.
1). Când se înmulțesc două numere complexe date în formă trigonometrică, modulele lor se înmulțesc și se adaugă argumentele:
.
2). Atunci când împărțiți două numere complexe date în formă trigonometrică, modulele lor sunt împărțite și argumentele sunt scăzute:
.
3). Când numărul complex este ridicat la puterea n-a, se folosește formula:
, care se numește formula Moivre.
4). Pentru a extrage rădăcina n de la numărul complex, utilizați formula:
.