Н.Нұрмақов атындағы №2 мамандандырылған облыстық
дарынды балалар мектеп-интернаты
КОМПЛЕКС САНДАР ұғымы
(мектепішілік ғылыми-практикалық конференцияға ұсынылады.)
Орындаған: 8-сынып оқушысы Айтжан Темирлан
Қарағанды қаласы – 2010 ж.
КОМПЛЕКС САНДАР.
Комплекс сандар алгебралық теңдеулерді шешу негізінде пайда болды.
Комплекс сан деп z=a+bi түріндегі санды айтамыз, мұндағы a және b –нақты сандар, ал i –жорамал бірлік, i2=–1. a комплекс санның нақты бөлігі, b –оның жорамал бөлігі. Re(z)= a, Im(z) = b
- комплекс сандар жиыны. Әрбір нақты сандар комплекс сан деп қабылдауға болады, себебі, үшін .
Комплекс сандар жиыны нақты сандар жиынының кеңеюі .
z=a+bi және =a–bi өзара түйіндес сандар деп аталады
z1=a+bi және z2=c+di cандары тең
Комплекс сандарының қосындысы комплекс сан болады.
Қосудың қасиеттері:
"z1,z2,z3C үшін (z1+z2)+z3=z1+(z2+z3),
$0C, "zC , z+0=0+z=z ,
"zC, $ –zC, z+(–z)=(–z)+z=0 ,
"z1,z2C; z1+z2=z2+z1 .
Комплек сандардың көбейтіндісі комплекс сан.
z=z1×z2=(a+bi)×(c+di)=(ac–bd)+(bc+ad)i.
Көбейтудің қасиеттері:
"z1,z2,z3C (z1×z2)×z3=z1×(z2×z3) (ассоциативті),
$1C, "zC, z×1=1×z=z (1=1+0×i),
"zC, $ z-1C, z×z-1=z-1×z=1 (z=a+bi және z-1= 1/z=(a/(a2+b2))+((–b)/(a2+b2))i),
"z1,z2C, z1×z2=z2×z1 (коммутативті).
Қосу мен көбейту амалдары дистрибутивтілік заңымен байланысқан
.
Комплекс сандардың бөліндісі комплекс сан,
Комплекс сандардың геометриялық мағынасы және тригонометриялық түрі.
Комплекс сандарды координат жазықтығының көмегімен жазықтықтың нүктелері ретінде өрнектеуге болады. Ox - осінің бойына комплекс санның нақты бөлігін (a=a+0∙i), ал Oy осінің бойына оның жорамал бөлігін орналастырсақ (bi=0+bi) жазықтықта әрбір комплекс сан z(a,b) нүктесі түрінде анықталады. тік бұрышты
ïzï r=ïzï=.
z=a+bi=r(cosφ+isinφ)- комплекс санның тригонометриялық түрі.
=r - комплекс санның модулі .
-комплекс санның аргументі.
Тригонометриялық түрдегі комплекс сандарға амалдар қолдану өте жеңіл.
Айталық,
z1=r1(cosφ1+isinφ1),
z2=r2(cosφ2+isinφ2) болсын.
Онда
Егер болса, онда
Муавр формуласы
Комплекс саннан nші дәрежелі түбір табу және 1 ден табылған түбірлердің группасы.
Айталық, а=r(cos+isin) комплекс саны берілсін. Онда жоғарыда қарастырылған көбейту амалының негізінде n- натурал саны үшін
яғни комплекс санды дәрежелегенде оның модулі сол дәрежеге шығарылады, ал аргументі сол дәреже көрсеткішіне көбейтіледі.
теңдігін пайдаланып , Муавр формуласын бүтін теріс сандар үшін де пайдалануға болады.
a=a+bi комплекс санын оң бүтін n дәрежеге шығару үшін Ньютонның биномын пайдаланған орынды, тек
ескерсек жеткілікті.
Муавр формуласының дербес түрін қарастырайық.
cos n
Теңдіктің оң жақ бөлігіне Ньютонның биномды формуласын қолданайық.
Мұндағы
теңдігінің сол және оң жақ бөліктерін салыстырсақ,
теңдіктерін аламыз.
Сонымен, , мұндағы
ға әртүрлі мәндер беру арқылы түбірдің әртүрлі мәндерін аламыз.
Қортынды. Комплекс сандардан n - ші дәрежелі түбірді әрқашан табуға болады және оның әртүрлі n мәні болады.
Достарыңызбен бөлісу: |