Numărul complex z este simbolul x + yi, unde x și y sunt numere reale. Aici x este numit partea reală a numărului complex, y este partea imaginară, eu este unitatea imaginară.
Partea reală a numărului complex este desemnată ReZ (ReZ = x), iar partea imaginară este notată cu simbolul ImZ (ImZ = y). În consecință, se poate scrie un număr complex.
Înregistrarea unui număr complex
se numește o formă algebrică de scriere.Numărul complex
se spune că este conjugat cu un număr complexși este notat.Numere complexe
șisunt numite egale dacă părțile lor reale și imaginare sunt, respectiv, egale:Dacă y = 0, atunci numărul complex are forma
. Vom scrie abreviat z = x și îl vom numi un număr real. Dacă x = 0 și y = 0, atunci numărul complex z = 0 + i0 poate fi abreviat ca z = 0 și se numește zero.Dacă x = 0, y ≠ 0, atunci numărul complex are forma z = 0 + yi sau, pe scurt, z = yi. Se numește un număr imaginar. În special, dacă x = 0, y = 1, obținem un număr complex
0 + 1i = i este o unitate imaginară. Fiecare număr z = x + yi, unde y ≠ 0, se numește un număr imaginar.
Cele două numere complexe x + yi și x-yi se numesc conjugate complexe. Dacă z = x + yi, atunci conjugatul x-yi este de obicei indicat prin
.Operațiuni cu numere complexe.
Suma numerelor complexe se numeste numarul complex. Este notat cu
. În acest fel,Când se adaugă numere complexe, se adaugă părțile lor reale și imaginare.
Numărul complex
se numește diferența a două numere complexe, dacă. Diferența de numere complexe este marcat cu .Din definiție rezultă că
Când se scade din părțile reale și imaginare ale părții reduse, părțile actuale și imaginare ale subtradei sunt scăzute în mod corespunzător.
Înmulțirea a două numere complexe este introdusă de către
Egalitatea (4) rezultă din
Dacă multiplicați două numere complexe
un număr va fi obținut, atunci când numerele conjugate cu ele se înmulțesc obținem un număr conjugat, adică,.Diviziunea este introdusă ca un invers de înmulțire. Un coeficient al unui număr este un număr
, astfel încât, care este,Prin urmare, pe baza egalității (4), obținem:
Rezolvarea sistemului (7) cu privire la
găsim:(în cazul în care
, deoarece prin ipoteză).Este ușor de observat că egalitatea (9) poate fi obținută prin înmulțirea numărătorului și a numitorului fracțiunii
pe numărul conjugat complex cu numitorul.Construcția unui număr complex z într-o putere naturală a n este considerată ca un caz special de multiplicare a numerelor complexe:
Numerele complexe pot fi considerate o extensie a setului de numere reale. De fapt, operațiile algebrice pe numere complexe sunt introduse astfel încât colectarea tuturor numerelor complexe "reale" (adică numerele formei
sau, pe scurt,z = x cu operațiunile indicate pe acestea coincide cu colectarea de numere reale și acțiuni cunoscute pe aceste numere.
Forma trigonometrică a unui număr complex. Alegem sistemul de coordonate polare de pe planul XOY (Figura 1), astfel încât polul să coincidă cu originea, iar axa polare să meargă de-a lungul direcției pozitive a axei reale. Indicați raza polară a punctului
prin ρ, iar unghiul polar cu φ. Raza polară ρ este numită modulul unui număr complex și este notată cu . Unghiul polar φ este numit argumentul unui număr complex și este notat cu arg z dacă se ia valoarea principală a unghiului și Argz, dacă se ia valoarea totală a unghiului. În acest fel,,
unde k este un număr întreg arbitrar și φ este oricare dintre valorile argumentului z. Deoarece, a
,(*)
Expresia (*) se numește forma trigonometrică a numărului complex. Este evident că
Interpretarea geometrică a adăugării de numere complexe. Lăsați avioanele unei variabile complexe să primească două numere
(Figura 2).Desenarea vectorilor de rază ai punctelor
obținem doi vectori, care corespund numerelor complexe. Când se adaugă numere complexe, se adaugă părțile lor reale și imaginare, iar atunci când se adaugă vectorii, se adaugă coordonatele corespunzătoare. Acest lucru permite adăugarea de numere complexe pentru a fi reprezentate ca o adăugare de vectori. vector, care este diagonala unui paralelogram construit pe vectori și reprezintă un număr complex: .