x n +m = 0. Ovo proširenje ima svoju manu u tome da se odričemo relacije poretka - no ne možemo imati sve...

Σχετικά έγγραφα
(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

Otpornost R u kolu naizmjenične struje

Operacije s matricama

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

Teorijske osnove informatike 1

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

7 Algebarske jednadžbe

1. Osnovne operacije s kompleksnim brojevima

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Skupovi brojeva Materijali za nastavu iz Matematike 1

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

Uvod u teoriju brojeva

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

Sume kvadrata. mn = (ax + by) 2 + (ay bx) 2.

Kompleksni brojevi. Algebarski oblik kompleksnog broja je. z = x + iy, x, y R, pri čemu je: x = Re z realni deo, y = Im z imaginarni deo.

Ispit održan dana i tačka A ( 3,3, 4 ) x x + 1

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

MATEMATIKA Pokažite da za konjugiranje (a + bi = a bi) vrijedi. a) z=z b) z 1 z 2 = z 1 z 2 c) z 1 ± z 2 = z 1 ± z 2 d) z z= z 2

6 Polinomi Funkcija p : R R zadana formulom

18. listopada listopada / 13

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

1. zadatak , 3 Dakle, sva kompleksna re{ewa date jedna~ine su x 1 = x 2 = 1 (dvostruko re{ewe), x 3 = 1 + i

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

radni nerecenzirani materijal za predavanja

1. Skup kompleksnih brojeva

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

Neka je a 3 x 3 + a 2 x 2 + a 1 x + a 0 = 0 algebarska jednadžba trećeg stupnja. Rješavanje ove jednadžbe sastoji se od nekoliko koraka.

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

1.4 Tangenta i normala

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

Algebarske strukture sa jednom operacijom (A, ): Ako operacija ima osobine: zatvorenost i asocijativnost, onda je (A, ) polugrupa

Zadaci iz trigonometrije za seminar

KVADRATNA FUNKCIJA. Kvadratna funkcija je oblika: Kriva u ravni koja predstavlja grafik funkcije y = ax + bx + c. je parabola.

Zadaci iz Osnova matematike

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

KOMUTATIVNI I ASOCIJATIVNI GRUPOIDI. NEUTRALNI ELEMENT GRUPOIDA.

Cauchyjev teorem. Postoji više dokaza ovog teorema, a najjednostvniji je uz pomoć Greenove formule: dxdy. int C i Cauchy Riemannovih uvjeta.

Kompleksni brojevi i Mebijusove transformacije

1 Aksiomatska definicija skupa realnih brojeva

Glava 1. Realne funkcije realne promen ive. 1.1 Elementarne funkcije

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

DRUGI KOLOKVIJUM IZ MATEMATIKE 9x + 6y + z = 1 4x 2y + z = 1 x + 2y + 3z = 2. je neprekidna za a =

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

IZVODI ZADACI (I deo)

9. GRANIČNA VRIJEDNOST I NEPREKIDNOST FUNKCIJE GRANIČNA VRIJEDNOST ILI LIMES FUNKCIJE

π π ELEKTROTEHNIČKI ODJEL i) f (x) = x 3 x 2 x + 1, a = 1, b = 1;

Elementi spektralne teorije matrica

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

Deljivost. 1. Ispitati kada izraz (n 2) 3 + n 3 + (n + 2) 3,n N nije deljiv sa 18.

( x) ( ) ( ) ( x) ( ) ( x) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

Trigonometrijski prikaz kompleksnog broja

> 0 svakako zadovoljen.

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

2. Ako je funkcija f(x) parna onda se Fourierov red funkcije f(x) reducira na Fourierov kosinusni red. f(x) cos

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

David Kalaj ZBIRKA ZADATAKA IZ KOMPLEKSNE ANALIZE

5. Karakteristične funkcije

Zadatak 2 Odrediti tačke grananja, Riemann-ovu površ, opisati sve grane funkcije f(z) = z 3 z 4 i objasniti prelazak sa jedne na drugu granu.

Dvanaesti praktikum iz Analize 1

ELEMENTARNA MATEMATIKA 2

ELEMENTARNE FUNKCIJE dr Jelena Manojlović Prirodno-matematički fakultet, Niš

ELEMENTARNA MATEMATIKA 2

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

1 Pojam funkcije. f(x)

KVADRATNA FUNKCIJA. Kvadratna funkcija je oblika: Kriva u ravni koja predstavlja grafik funkcije y = ax + bx + c. je parabola.

Dijagonalizacija operatora

Uvod u kompleksnu analizu

Četrnaesto predavanje iz Teorije skupova

x bx c + + = 0 po nepoznatoj x, vrijedi da je

Diferencijalni i integralni račun I. Prirodoslovno matematički fakultet

5 Ispitivanje funkcija

Mate Vijuga: Rijeseni zadaci iz matematike za srednju skolu

Jednodimenzionalne slučajne promenljive

1. Pojam fazi skupa. 2. Pojam fazi skupa. 3. Funkcija pripadnosti, osobine i oblici. 4. Funkcija pripadnosti, osobine i oblici

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

Neka su A i B proizvoljni neprazni skupovi. Korespondencija iz skupa A u skup B definiše se kao proizvoljan podskup f Dekartovog proizvoda A B.

Kaskadna kompenzacija SAU

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

MATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori

Neka su A i B skupovi. Kažemo da je A podskup od B i pišemo A B ako je svaki element skupa A ujedno i element skupa B. Simbolima to zapisujemo:

APROKSIMACIJA FUNKCIJA

1 Promjena baze vektora

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

PID: Domen P je glavnoidealski [PID] akko svaki ideal u P je glavni (generisan jednim elementom; oblika ap := {ab b P }, za neko a P ).

POTPUNO RIJEŠENIH ZADATAKA PRIRUČNIK ZA SAMOSTALNO UČENJE

Više dokaza jedne poznate trigonometrijske nejednakosti u trokutu

PROBNI TEST ZA PRIJEMNI ISPIT IZ MATEMATIKE

Transcript:

1 Kompleksni brojevi Kompleksni brojevi Već veoma rano se pokazalo da je skup realnih brojeva preuzak čak i za neke od najosnovnijih jednačina. Primjer toga je x n +m = 0. Pokazat ćemo da postoji logično proširenje skupa R tako da gornja jednačina ima rješenje za svakom,n R. Ovo proširenje ima svoju manu u tome da se odričemo relacije poretka - no ne možemo imati sve... 1.1 Definicija i oblici kompleksnog broja Definicija 1.1. Skup kompleksnih brojeva C je skup svih uredenih parova(x, y) realnih brojeva u kome su definisane operacije sabiranja i množenja : (x 1,y 1 )+(x 2,y 2 ) = (x 1 +x 2,y 1 +y 2 ), (1) (x 1,y 1 ) (x 2,y 2 ) = (x 1 x 2 y 1 y 2,x 1 y 2 x 2 y 1 ). (2) Kompleksni broj generalno označavamo sa z. Stavovi 1. Operacija sabiranja u skupuc je komutativna i asocijativna. 2. Operacija množenja u skupu C je komutativna i asocijativna. 3. Operacija množenja je distributivna prema operaciji sabiranja. Definicija 1.2. Suprotan broj kompleksnog broja z, u oznaci z je kompleksan broj koji zadovoljava uslov z +( z) = 0. Za svaki kompleksan broj z = (x, y) postoji samo jedan suprotan kompleksni broj z = ( x iy). Definicija 1.3. Recipročni broj kompleksnog broja z u oznaci 1 z je kompleksan broj koji zadovoljava uslovz 1 z = 1. On je takoder jedinstven. Definicija 1.4. Kompleksan broj(0, 1) naziva se imaginarna jedinica i označava se sa i. 1

Imaginarna jedinica ima svojstvo da je i 2 = 1, jer je i 2 = (0,1) (0,1) = ( 1,0) = 1. Svaki kompleksan broj možemo napisati u obliku z = (x,y) = (x,0)+(0,y) = (x,0)+(0,1) (y,0), što predstavlja algebarski ili Gaussov oblik kompleksnog broja z = x+iy. Broj x naziva se realni dio, a broj y imaginarni dio kompleksnog broja i označavaju se sa: x = Re(z) i y = Im(z). Definicija 1.5. Za broj z = x iy kažemo da je konjugovano-kompleksan broju z = x+iy. Sabiranjem, odnosno oduzimanjem z i z dobivamo Re(z) = 1 2 (z +z), Im(z) = 1 (z z). 2i Primjer. Jednačinax 2 +1 = 0 ima dva rješenja u skupuc. Stav U skupuc važe jednakosti 1. z 1 ± = z 1 ±. 2. z 1 = z 1. 3. z = z. 4. z 1 = z1, 0. Svaki kompleksan broj z = (x,y) se može geometrijski predstaviti tačkomm u ravni R R pri čemu je Re(z) apscisa tačke M, a Im(z) ordinata tačke M. Ova ravan se naziva Gaussova ili kompleksna ravan. Definicija 1.6. Modul kompleksnog broja z u oznaci z je nenegativan realan broj z = Re(z) 2 +Im(z) 2. Zaključujemo da modul nije ništa drugo do rastojanje kompleksnog broja u kompleksnoj ravni od broja 0 = (0, 0). Za njega vrijede relacije: z = z, z 2 = z z. 2

1.2 Trigonometrijski oblik kompleksnog broja Sa slike i iz znanja trigonometrijskih funkcija, nalazimo gdje je θ = (Ox,Oz). x = z cosθ, y = z sinθ, Ovaj ugao se naziva argument kompleksnog broja i označava sa arg(z). Iz gornjih jednakosti je jasno da je tgθ = y x θ = arctg y x. arctg y x π, ako je x < 0 y < 0, argz = arctg y x, ako je x > 0 (y < 0 y > 0), arctg y x +π, ako je x < 0 y 0, Koristeći se gornjim, dobivamo novi oblik kompleksnog broja z = z (cosθ +isinθ) takozvani trigonometrijski oblik kompleksnog broja. 1.3 Operacije na kompleksnim brojevima Operacije na kompleksnim brojevima Ako su kompleksni brojeviz 1 i dati u trigonometrijskom obliku imamo da je njihov proizvod Generalnije z 1 = z 1 (cosθ 1 +isinθ 1 ), = (cosθ 2 +isinθ 2 ), z 1 = z 1 (cos(θ 1 +θ 2 )+isin(θ 1 +θ 2 )). n z k = ( ) n n n cos θ k +isin θ k. Iz gornje formule direktno slijedi poznata formula za stepen kompleksnog broja, tzv. Moivre-ova formula: z n = [ z (cosθ+isinθ)] n = z n (cosnθ +isinnθ),n Z. Primjenom formule za množenje na brojeve z 1 i 1, dobivamo formulu za dijeljenje dva kompleksna broja Nejednakost trougla. z 1 = z 1 [cos(θ 1 θ 2 )+isin(θ 1 θ 2 )]. 3

Korjenovanje kompleksnog broja U skupu komplesnih brojeva definiše sen-ti korijen brojaz C u oznaci n z, kao broj w C sa svojstvom da n z = w w n = z. Ako predemo na trigonometrijske oblike z = r(cosθ +isinθ) iw = ρ(cosϕ+isinϕ), te iskoristimo Moivreovu formulu za stepen, dobijemo ρ n (cosnϕ+isinϕ) = r(cosθ +isinθ), odakle je na osnovu jednakosti kompleksih brojeva, ρ = n r, ϕ = θ+2kπ, (k = 0,±1,±2,...). n Prema tome, ako je z = r(cos θ + i sin θ), tada je n ( z = n r cos θ +2kπ +isin θ+2kπ ), k = 0,±1,±2,... n n Moglo bi se pomisliti da je ovih korjena beskonačno mnogo no to nije slučaj. Formula daje tačno n vrijednosti n-tog korjena broja z. Primjer. Odrediti sve vrijednosti 3 1. Logaritam kompleksnog broja Neka jez = r(cosθ+isinθ) proizvoljan komplesan broj. Eulerov oblik kompleksnog broja je dat sa z = r(cosθ +isinθ) = re iθ. Na osnovu jednakosti dva kompleksna broja, dobijamo da je z = re i(θ+2kπ), k Z. Definicija 1.7. Prirodni logaritam kompleksnog broja z u oznaci Lnz, definiše se kao i u skupur, tj. w = Lnz z = e w, (w C). Iz gornjih relacija, dobivamo Lnz = lnr+i(θ +2kπ), k Z. Dakle,Ln je višeznačna funkcija, a izrazom Lnz = lnr+iπ, π < θ < π 4

je definisana tzv. principalna ili glavna vrijednost prirodnog logaritma kompleksnog broja. Ralika izmedu trigonometrijskih funkcija i hiperboličnih funkcija pretežno nestaje ako dozvolimo da se koristimo kompleksnim brojevima, umjesto samo realnih. Koristeći se Eulerovim oblikom kompleksnog broja, cosh(ix) = cosx, cos(ix) = coshx sinh(ix) = isinx, sin(ix) = isinhx 5