Kompleksarvu algebraline kuju

Σχετικά έγγραφα
Geomeetrilised vektorid

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED LEA PALLAS XII OSA

HULGATEOORIA ELEMENTE

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED, ÜLESANDED LEA PALLAS VII OSA

KOMBINATSIOONID, PERMUTATSIOOND JA BINOOMKORDAJAD

Funktsiooni diferentsiaal

KATEGOORIATEOORIA. Kevad 2016

ITI 0041 Loogika arvutiteaduses Sügis 2005 / Tarmo Uustalu Loeng 4 PREDIKAATLOOGIKA

KATEGOORIATEOORIA. Kevad 2010

Aritmeetilised ja loogilised operaatorid. Vektor- ja maatriksoperaatorid

1.1. NATURAAL-, TÄIS- JA RATSIONAALARVUD

Lokaalsed ekstreemumid

2. HULGATEOORIA ELEMENTE

1 Funktsioon, piirväärtus, pidevus

20. SIRGE VÕRRANDID. Joonis 20.1

ALGEBRA I. Kevad Lektor: Valdis Laan

1 Reaalarvud ja kompleksarvud Reaalarvud Kompleksarvud Kompleksarvu algebraline kuju... 5

1 Kompleksarvud Imaginaararvud Praktiline väärtus Kõige ilusam valem? Kompleksarvu erinevad kujud...

2.2.1 Geomeetriline interpretatsioon

Arvuteooria. Diskreetse matemaatika elemendid. Sügis 2008

HAPE-ALUS TASAKAAL. Teema nr 2

T~oestatavalt korrektne transleerimine

Vektorid II. Analüütiline geomeetria 3D Modelleerimise ja visualiseerimise erialale

Ehitusmehaanika harjutus

Skalaar, vektor, tensor

Skalaar, vektor, tensor

Planeedi Maa kaardistamine G O R. Planeedi Maa kõige lihtsamaks mudeliks on kera. Joon 1

Ruumilise jõusüsteemi taandamine lihtsaimale kujule

Punktide jaotus: kodutööd 15, nädalatestid 5, kontrolltööd 20+20, eksam 40, lisapunktid Kontrolltööd sisaldavad ka testile vastamist

Vektorid. A=( A x, A y, A z ) Vektor analüütilises geomeetrias

Formaalsete keelte teooria. Mati Pentus

DEF. Kolmnurgaks nim hulknurka, millel on 3 tippu. / Kolmnurgaks nim tasandi osa, mida piiravad kolme erinevat punkti ühendavad lõigud.

2. FÜÜSIKALISE SUURUSE MÕISTE

3. LOENDAMISE JA KOMBINATOORIKA ELEMENTE

Kontekstivabad keeled

LOOGIKA ELEMENTE MATEMAATIKAS. GEOMEETRIA AKSIOMAATILISEST ÜLESEHITUSEST. Koostanud Hilja Afanasjeva

YMM3740 Matemaatilne analüüs II

Sisukord. 3 T~oenäosuse piirteoreemid Suurte arvude seadus (Law of Large Numbers)... 32

Sisukord. 4 Tõenäosuse piirteoreemid 36

6 Mitme muutuja funktsioonid

1 MTMM Kõrgem matemaatika, eksamiteemad 2014

Kirjeldab kuidas toimub programmide täitmine Tähendus spetsifitseeritakse olekuteisendussüsteemi abil Loomulik semantika

9. AM ja FM detektorid

Analüütilise geomeetria praktikum II. L. Tuulmets

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

Joonis 1. Teist järku aperioodilise lüli ülekandefunktsiooni saab teisendada võnkelüli ülekandefunktsiooni kujul, kui

Eesti koolinoorte XLVIII täppisteaduste olümpiaadi

Suhteline salajasus. Peeter Laud. Tartu Ülikool. peeter TTÜ, p.1/27

2017/2018. õa keemiaolümpiaadi piirkonnavooru lahendused klass

sin 2 α + cos 2 sin cos cos 2α = cos² - sin² tan 2α =

4 T~oenäosuse piirteoreemid Tsentraalne piirteoreem Suurte arvude seadus (Law of Large Numbers)... 32

,millest avaldub 21) 23)

Andmeanalüüs molekulaarbioloogias

4.1 Funktsiooni lähendamine. Taylori polünoom.

MATEMAATILISEST LOOGIKAST (Lausearvutus)

Graafiteooria üldmõisteid. Graaf G ( X, A ) Tippude hulk: X={ x 1, x 2,.., x n } Servade (kaarte) hulk: A={ a 1, a 2,.., a m } Orienteeritud graafid

Kontekstivabad keeled

Vektori u skalaarkorrutist iseendaga nimetatakse selle vektori skalaarruuduks ja tähistatakse (u ) 2 või u 2 u. u v cos α = u 2 + v 2 PQ 2

Koduseid ülesandeid IMO 2017 Eesti võistkonna kandidaatidele vol 4 lahendused

; y ) vektori lõpppunkt, siis

Krüptoloogia II: Sissejuhatus teoreetilisse krüptograafiasse. Ahto Buldas

Algebraliste võrrandite lahenduvus radikaalides. Raido Paas Juhendaja: Mart Abel

Mudeliteooria. Kursust luges: Kalle Kaarli september a. 1 Käesoleva konspekti on L A TEX-kujule viinud Indrek Zolk.

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

1 Entroopia ja informatsioon

Tuletis ja diferentsiaal

Mathematica kasutamine

KORDAMINE RIIGIEKSAMIKS V teema Vektor. Joone võrrandid.

TARTU ÜLIKOOL Teaduskool. STAATIKA TASAKAALUSTAMISTINGIMUSED Koostanud J. Lellep, L. Roots

siis on tegemist sümmeetrilise usaldusvahemikuga. Vasakpoolne usaldusvahemik x i, E x = EX, D x = σ2

Diskreetne matemaatika 2016/2017. õ. a. Professor Peeter Puusemp

Teaduskool. Alalisvooluringid. Koostanud Kaljo Schults

KORDAMINE RIIGIEKSAMIKS VII teema Vektor. Joone võrrandid.

ΔΗΜΟΤΙΚΕΣ ΕΚΛΟΓΕΣ 18/5/2014 ΑΚΥΡΑ

Eesti koolinoorte XLI täppisteaduste olümpiaad

Matemaatiline analüüs IV praktikumiülesannete kogu a. kevadsemester

Avaliku võtmega krüptograafia

4.2.5 Täiustatud meetod tuletõkestusvõime määramiseks

Lexical-Functional Grammar

PLASTSED DEFORMATSIOONID

Deformatsioon ja olekuvõrrandid

Deformeeruva keskkonna dünaamika

Sissejuhatus mehhatroonikasse MHK0120

ibemo Kazakhstan Republic of Kazakhstan, West Kazakhstan Oblast, Aksai, Pramzone, BKKS office complex Phone: ; Fax:

5. TUGEVUSARVUTUSED PAINDELE

28. Sirgvoolu, solenoidi ja toroidi magnetinduktsiooni arvutamine koguvooluseaduse abil.

Jätkusuutlikud isolatsioonilahendused. U-arvude koondtabel. VÄLISSEIN - COLUMBIA TÄISVALATUD ÕÕNESPLOKK 190 mm + SOOJUSTUS + KROHV

8. KEEVISLIITED. Sele 8.1. Kattekeevisliide. Arvutada kahepoolne otsõmblus terasplaatide (S235J2G3) ühendamiseks. F = 40 kn; δ = 5 mm.

2017/2018. õa keemiaolümpiaadi lõppvooru ülesannete lahendused klass

Geomeetria põhivara. Jan Willemson. 19. mai 2000.a.

Keerukusteooria elemente

6.6 Ühtlaselt koormatud plaatide lihtsamad

Matemaatika VI kursus Tõenäosus, statistika KLASS 11 TUNDIDE ARV 35

Ασκήσεις σχ. Βιβλίου σελίδας Α ΟΜΑ ΑΣ 1.

Smith i diagramm. Peegeldustegur

Mitmest lülist koosneva mehhanismi punktide kiiruste ja kiirenduste leidmine

Funktsioonide õpetamisest põhikooli matemaatikakursuses

(Raud)betoonkonstruktsioonide üldkursus 33

Matemaatiline analüüs II praktikumiülesannete kogu a. kevadsemester

Energiabilanss netoenergiavajadus

Transcript:

Kompleksarvud p. 1/15 Kompleksarvud Kompleksarvu algebraline kuju Mati Väljas mati.valjas@ttu.ee Tallinna Tehnikaülikool

Kompleksarvud p. 2/15 Hulk Hulk on kaasaegse matemaatika algmõiste, mida ei saa defineerida sellest üldisemate mõistete kaudu. Hulk on mingite objektide terviklik kogum, mille objektid on omavahel eristatavad. Iga objekti korral on võimalik otsustada, kas see kuulub vaadeldavasse hulka või mitte. Neid objekte, mis moodustavad mingi hulga, nimetame edaspidi selle hulga elementideks.

Kompleksarvud p. 2/15 Hulk Hulk on kaasaegse matemaatika algmõiste, mida ei saa defineerida sellest üldisemate mõistete kaudu. Hulk on mingite objektide terviklik kogum, mille objektid on omavahel eristatavad. Iga objekti korral on võimalik otsustada, kas see kuulub vaadeldavasse hulka või mitte. Neid objekte, mis moodustavad mingi hulga, nimetame edaspidi selle hulga elementideks. Hulk loetakse kirjeldatuks, kui on teada omadused, mis on selle hulga kõigil elementidel ja ainult neil.

Kompleksarvud p. 2/15 Hulk Hulk on kaasaegse matemaatika algmõiste, mida ei saa defineerida sellest üldisemate mõistete kaudu. Hulk on mingite objektide terviklik kogum, mille objektid on omavahel eristatavad. Iga objekti korral on võimalik otsustada, kas see kuulub vaadeldavasse hulka või mitte. Neid objekte, mis moodustavad mingi hulga, nimetame edaspidi selle hulga elementideks. Hulk loetakse kirjeldatuks, kui on teada omadused, mis on selle hulga kõigil elementidel ja ainult neil. Olgu C reaalarvude järjestatud paaride hulk, s.o C = {(x,y) x R & y R}

Kompleksarvud p. 3/15 Kompleksarvu definitsioon Hulka C nimetatatakse kompleksarvude hulgaks, kui sellel hulgal on defineeritud elementide võrdus, liitmine ja korrutamine järgmiselt: iga kaks paari on võrdsed (x 1,y 1 ) = (x 2,y 2 ) x 1 = x 2 & y 1 = y 2 ;

Kompleksarvud p. 3/15 Kompleksarvu definitsioon Hulka C nimetatatakse kompleksarvude hulgaks, kui sellel hulgal on defineeritud elementide võrdus, liitmine ja korrutamine järgmiselt: iga kaks paari on võrdsed (x 1,y 1 ) = (x 2,y 2 ) x 1 = x 2 & y 1 = y 2 ; iga kahe paari summa (x 1,y 1 )+(x 2,y 2 ) = (x 1 +x 2,y 1 +y 2 );

Kompleksarvud p. 3/15 Kompleksarvu definitsioon Hulka C nimetatatakse kompleksarvude hulgaks, kui sellel hulgal on defineeritud elementide võrdus, liitmine ja korrutamine järgmiselt: iga kaks paari on võrdsed (x 1,y 1 ) = (x 2,y 2 ) x 1 = x 2 & y 1 = y 2 ; iga kahe paari summa iga kahe paari korrutis (x 1,y 1 )+(x 2,y 2 ) = (x 1 +x 2,y 1 +y 2 ); (x 1,y 1 ) (x 2,y 2 ) = (x 1 x 2 y 1 y 2,x 1 y 2 +x 2 y 1 ).

Kompleksarvud p. 3/15 Kompleksarvu definitsioon Hulka C nimetatatakse kompleksarvude hulgaks, kui sellel hulgal on defineeritud elementide võrdus, liitmine ja korrutamine järgmiselt: iga kaks paari on võrdsed (x 1,y 1 ) = (x 2,y 2 ) x 1 = x 2 & y 1 = y 2 ; iga kahe paari summa iga kahe paari korrutis (x 1,y 1 )+(x 2,y 2 ) = (x 1 +x 2,y 1 +y 2 ); (x 1,y 1 ) (x 2,y 2 ) = (x 1 x 2 y 1 y 2,x 1 y 2 +x 2 y 1 ). Hulga C elemente nimetatakse kompleksarvudeks.

Kompleksarvud p. 4/15 Kompleksarvu algebraline kuju Kasutades kompleksarvude liitmise ja korrutamise tehteid võime mistahes kompleksarvu z = (x, y) esitada kujul z = (x,y) = (x,0)+(y,0)(0,1).

Kompleksarvud p. 4/15 Kompleksarvu algebraline kuju Kasutades kompleksarvude liitmise ja korrutamise tehteid võime mistahes kompleksarvu z = (x, y) esitada kujul z = (x,y) = (x,0)+(y,0)(0,1). Arvupaarid, mille teine element on võrdne nulliga, käituvad defineeritud tehete korral sarnaselt reaalarvudega. Tõepoolest: (x 1,0)+(x 2,0) = (x 1 +x 2,0), (x 1,0) (x 2,0) = (x 1 x 2,0).

Kompleksarvud p. 4/15 Kompleksarvu algebraline kuju Kasutades kompleksarvude liitmise ja korrutamise tehteid võime mistahes kompleksarvu z = (x, y) esitada kujul z = (x,y) = (x,0)+(y,0)(0,1). Arvupaarid, mille teine element on võrdne nulliga, käituvad defineeritud tehete korral sarnaselt reaalarvudega. Tõepoolest: Defineerime üksühese kujutuse (x 1,0)+(x 2,0) = (x 1 +x 2,0), (x 1,0) (x 2,0) = (x 1 x 2,0). ϕ : C R (x,0) x.

Kompleksarvud p. 5/15 Kompleksarvu algebraline kuju z = (x,y) = (x,0)+(y,0)(0,1).

Kompleksarvud p. 5/15 Kompleksarvu algebraline kuju z = (x,y) = (x,0)+(y,0)(0,1). Erilise kujuga kompleksarvu, ehk paari (0, 1) nimetatakse imaginaarühikuks ja tähistatakse i = (0,1).

Kompleksarvud p. 5/15 Kompleksarvu algebraline kuju z = (x,y) = (x,0)+(y,0)(0,1). Erilise kujuga kompleksarvu, ehk paari (0, 1) nimetatakse imaginaarühikuks ja tähistatakse Arvutame i = (0,1). i 2 = (0,1) 2 = (0,1)(0,1) = ( 1,0) = 1.

Kompleksarvud p. 5/15 Kompleksarvu algebraline kuju z = (x,y) = (x,0)+(y,0)(0,1). Erilise kujuga kompleksarvu, ehk paari (0, 1) nimetatakse imaginaarühikuks ja tähistatakse Arvutame i = (0,1). i 2 = (0,1) 2 = (0,1)(0,1) = ( 1,0) = 1. Kasutades tähistusi (x,0) x ja (y,0) y ning (0,1) = i saame z = (x,y) = x+iy.

Kompleksarvud p. 5/15 Kompleksarvu algebraline kuju z = (x,y) = (x,0)+(y,0)(0,1). Erilise kujuga kompleksarvu, ehk paari (0, 1) nimetatakse imaginaarühikuks ja tähistatakse Arvutame i = (0,1). i 2 = (0,1) 2 = (0,1)(0,1) = ( 1,0) = 1. Kasutades tähistusi (x,0) x ja (y,0) y ning (0,1) = i saame z = (x,y) = x+iy. Viimast nimetatakse kompleksarvu algebraliseks kujuks.

Kompleksarvud p. 6/15 Kompleksarvu algebraline kuju Funktsioonide z = (x,y) = x+iy. Re : C R z = x+iy x = Re(z), ja Im : C R z = x+iy y = Im(z), väärtusi nimetatakse vastavalt kompleksarvu reaalosaks ja imaginaarosaks.

Kompleksarvud p. 7/15 Komplekstasand Tasandi igat punkti saame kirjeldada kahe koordinaadiga, s.o arvupaariga (x, y).

Kompleksarvud p. 7/15 Komplekstasand Tasandi igat punkti saame kirjeldada kahe koordinaadiga, s.o arvupaariga (x, y). Tasandit, mille igale punktile on vastavusse seatud kompleksarv z = (x, y), nimetatakse komplekstasandiks.

Kompleksarvud p. 8/15 Kaaskompleksarv Kompleksarvu z = (x, y) kaaskompleksarvuks nimetatakse kompleksarvu z = (x, y) = x iy.

Kompleksarvud p. 8/15 Kaaskompleksarv Kompleksarvu z = (x, y) kaaskompleksarvuks nimetatakse kompleksarvu z = (x, y) = x iy. Arvutame korrutise zz = (x,y)(x, y) = (x 2 +y 2,0) = x 2 +y 2,

Kompleksarvud p. 8/15 Kaaskompleksarv Kompleksarvu z = (x, y) kaaskompleksarvuks nimetatakse kompleksarvu z = (x, y) = x iy. Arvutame korrutise zz = (x,y)(x, y) = (x 2 +y 2,0) = x 2 +y 2, millest järeldub, et see korrutis on positiivne reaalarv, s.o zz R. Viimasest võrdusest järeldub, et zz = 0 x = y = 0.

Kompleksarvud p. 9/15 Pöödrkompleksarv Nullist erineva kompleksarvu z = (x, y) pöördkompleksarvuks nimetatakse kompleksarvu z 1 = 1 x 2 +y 2(x, y).

Kompleksarvud p. 9/15 Pöödrkompleksarv Nullist erineva kompleksarvu z = (x, y) pöördkompleksarvuks nimetatakse kompleksarvu z 1 = 1 x 2 +y 2(x, y). Arvutame kompleksarvu z ja tema pöördarvu z 1 korrutise: zz 1 = 1 x 2 +y 2(x,y)(x, y) = 1 x 2 +y 2(x2 +y 2,0) = (1,0) = 1.

Kompleksarvud p. 10/15 Kompleksarvude jagamine Kompeksarvude z 1 ja z 2 0 jagatiseks nimetatakse kompleksarvu z 1 = z 1 z2 1 z. 2

Kompleksarvud p. 10/15 Kompleksarvude jagamine Kompeksarvude z 1 ja z 2 0 jagatiseks nimetatakse kompleksarvu z 1 = z 1 z2 1 z. 2 Olgu z 1 = (x 1,y 1 ) ja z 2 = (x 2,y 2 ) kaks kompleksarvu, siis z 1 z 2 = z 1 z 1 2 = (x 1,y 1 ) 1 x 2 2 +y2 2 (x 2, y 2 ) = = 1 x 2 2 +y2 2 (x 1,y 1 )(x 2, y 2 ) = z 1z 2 z 2 z 2.

Kompleksarvud p. 10/15 Kompleksarvude jagamine Kompeksarvude z 1 ja z 2 0 jagatiseks nimetatakse kompleksarvu z 1 = z 1 z2 1 z. 2 Olgu z 1 = (x 1,y 1 ) ja z 2 = (x 2,y 2 ) kaks kompleksarvu, siis z 1 z 2 = z 1 z 1 2 = (x 1,y 1 ) 1 x 2 2 +y2 2 (x 2, y 2 ) = = 1 x 2 2 +y2 2 (x 1,y 1 )(x 2, y 2 ) = z 1z 2 z 2 z 2. Siit järeldub, et kompleksarvude z 1 ja z 2 jagatise leidmiseks tuleb murdu z 1 z 2 laiendada nimetaja kaaskompleksarvuga z 2.

Kompleksarvud p. 11/15 Tehted algebralisel kujul antud kompleksarvudega Olgu antud algebralisel kujul kaks kompleksarvu z 1 = x 1 +iy 1 ja z 2 = x 2 +iy 2, siis: z 1 = z 2 x 1 = x 2 & y 1 = y 2 ;

Kompleksarvud p. 11/15 Tehted algebralisel kujul antud kompleksarvudega Olgu antud algebralisel kujul kaks kompleksarvu z 1 = x 1 +iy 1 ja z 2 = x 2 +iy 2, siis: z 1 = z 2 x 1 = x 2 & y 1 = y 2 ; z 1 +z 2 = (x 1 +x 2 )+i(y 1 +y 2 );

Kompleksarvud p. 11/15 Tehted algebralisel kujul antud kompleksarvudega Olgu antud algebralisel kujul kaks kompleksarvu z 1 = x 1 +iy 1 ja z 2 = x 2 +iy 2, siis: z 1 = z 2 x 1 = x 2 & y 1 = y 2 ; z 1 +z 2 = (x 1 +x 2 )+i(y 1 +y 2 ); z 1 z 2 = (x 1 x 2 y 1 y 2 )+i(x 1 y 2 +x 2 y 1 );

Kompleksarvud p. 11/15 Tehted algebralisel kujul antud kompleksarvudega Olgu antud algebralisel kujul kaks kompleksarvu z 1 = x 1 +iy 1 ja z 2 = x 2 +iy 2, siis: z 1 = z 2 x 1 = x 2 & y 1 = y 2 ; z 1 +z 2 = (x 1 +x 2 )+i(y 1 +y 2 ); z 1 z 2 = (x 1 x 2 y 1 y 2 )+i(x 1 y 2 +x 2 y 1 ); z 1 z 2 = z 1z 2 z 2 z 2 = x 1x 2 +y 1 y 2 x 2 2 +y2 2 +i x 2y 1 x 1 y 2 x 2 2 +y2 2.

Kompleksarvud p. 12/15 Tehete omadused Liitmise kommutatiivsus: z 1 C, z 2 C korral z 1 +z 2 = z 2 +z 1.

Kompleksarvud p. 12/15 Tehete omadused Liitmise kommutatiivsus: z 1 C, z 2 C korral z 1 +z 2 = z 2 +z 1. Tõestus. z 1 +z 2 = (x 1,y 1 )+(x 2,y 2 ) def = (x 1 +x 2,y 1 +y 2 ) = = (x 2 +x 1,y 2 +y 1 ) def = (x 2,y 2 )+(x 1,y 1 ) = z 1 +z 2.

Kompleksarvud p. 13/15 Tehete omadused Korrutamise kommutatiivsus: z 1 C, z 2 C korral z 1 z 2 = z 2 z 1.

Kompleksarvud p. 13/15 Tehete omadused Korrutamise kommutatiivsus: z 1 C, z 2 C korral z 1 z 2 = z 2 z 1. Tõestus. z 1 z 2 = (x 1,y 1 ) (x 2,y 2 ) def = (x 1 x 2 y 1 y 2,x 1 y 2 +x 2 y 1 ) = = (x 2 x 1 y 2 y 1,y 2 x 1 +y 1 x 2 ) def = (x 2,y 2 ) (x 1,y 1 ) = z 1 z 2.

Kompleksarvud p. 14/15 Tehete omadused Korrutamise assotsiatiivsus: z 1 C, z 2 C, z 3 C korral z 1 (z 2 z 3 ) = (z 1 z 2 ) z 3

Kompleksarvud p. 15/15 Tehete omadused Distributiivsus: z 1 C, z 2 C, z 3 C korral z 1 (z 2 +z 3 ) = z 1 z 2 +z 1 z 3 Kaaskompleksarvude omadused: z 1 +z 2 = z 1 + z 2 z 1 z 2 = z 1 z 2 ( z1 ) = z 1 z 2 z 2