Комплексные числа. Алгебраическая, тригонометрическая и показательная форма комплексных чисел

Комплексное число — это выражение вида a + bi, где a, b — действительные числа, а i — так называемая мнимая единица, символ, квадрат которого равен –1, то есть i² = –1. Число aназывается действительной частью, а число b — мнимой частьюкомплексного числа z = a + bi. Если b = 0, то вместо a + 0i пишут просто a. Видно, что действительные числа — это частный случай комплексных чисел.

Арифметические действия над комплексными числами те же, что и над действительными: их можно складывать, вычитать, умножать и делить друг на друга. Сложение и вычитание происходят по правилу (a + bi) ± (c + di) = (a ± c) + (b ± d)i, а умножение — по правилу (a + bi) · (c + di) = (ac – bd) + (ad + bc)i (здесь как раз используется, что i² = –1). Число = a – bi называется комплексно-сопряженнымк z = a + bi. Равенство z · = a² + b² позволяет понять, как делить одно комплексное число на другое (ненулевое) комплексное число:

.

(Например, .)

Алгебраическая форма комплексного числа

 

Запись комплексного числа z в виде , где a и b - действительные числа, называется алгебраической формой комплексного числа.

 

Например .

 

Тригонометрическая форма комплексного числа

 

Если  - модуль комплексного числа , а  - его аргумент, то тригонометрической формой комплексного числа z называется выражение

 

Показательная форма комплексного числа

 

Показательной формой комплексного числа  называется выражение

 

 

Метод координат на плоскости. Основные задачи на метод координат

Основная идея метода координат на плоскости состоит в том, что геометрические свойства линии L выясняются путем изучения аналитическими и алгебраическими средствами свойств уравнения F(x, y) = 0 этой линии. Например, геометрический вопрос о числе точек пересечения прямой и окружности сводится к аналитическому вопросу о числе решений алгебраической системы уравнений прямой и окружности.

В аналитической геометрии на плоскости систематически исследуются так называемые алгебраические линии 1 - го и 2 - го порядков; эти линии в декартовых прямоугольных координатах определяются соответственно алгебраическими уравнениями 1 - й и 2 - й степеней. Линии 1 - го порядка суть прямые и обратно, каждая прямая определяется алгебраическим уравнением 1 - й степени Ax + By + C = 0. Линии 2 - го порядка определяются уравнениями вида Ax² + Bxy + Cy² + Dx + Ey + F = 0. Основной метод исследования и классификации этих линий заключается в подборе такой декартовой прямоугольной системы координат, в которой уравнение линии имеет наиболее простой вид, и последующем исследовании этого простого уравнения.

В аналитической геометрии в пространстве декартовы прямоугольные координаты x, y, z (абсцисса, ордината и аппликата) точки М вводятся в полной аналогии с плоским случаем. Каждой поверхности S в пространстве можно сопоставить ее уравнение F(x, y, z) = 0относительно системы координат Oxyz. При этом геометрические свойства поверхности S выясняются путем изучения аналитическими и алгебраическими средствами свойств уравнения этой поверхности. Линию L в пространстве задают как линию пересечения двух поверхностей S₁ и S₂. Если F₁(x, y, z) = 0 и F₂(x, y, z) = 0 - уравнения S₁ и S₂, то пара этих уравнений, рассматриваемая совместно, представляет собой уравнение линии L. Например, прямую в пространстве можно рассматривать как линию пересечения двух плоскостей. В аналитической геометрии в пространстве систематически исследуются так называемые алгебраические поверхности 1 - го и 2 - г порядков. Выясняется, что алгебраическими поверхностями 1 - го порядка являются лишь плоскости. Поверхности 2 - го порядка определяются уравнениями вида: Ax² + By² + Cz² + Dxy + Eyz + Fzx + Gx + Hy + Mz + N = 0.

Основной метод исследования и классификации этих поверхностей заключается в подборе такой декартовой прямоугольной системы координат, в которой уравнение поверхности имеет наиболее простой вид, и последующем исследовании этого простого уравнения.

 

---

Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 1235; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!