Hvad er komplekse tal? Thanx.

Hvad er komplekse tal? Thanx.
Anonim

Komplekse tal er tal af formularen # A + bi # hvor #en# og # B # er reelle tal og #jeg# er defineret som # I = sqrt (-1) #.

(Ovenstående er en grundlæggende definition af komplekse tal. Læs videre for lidt mere om dem.)

Meget som hvordan vi angiver sættet af reelle tal som # RR #, vi betegner sæt komplekse tal som # CC #. Bemærk at alle reelle tal er også komplekse tal, som et reelt tal #x# kan være skrevet som # X + 0i #.

Givet et komplekst tal # Z = a + bi #, siger vi det #en# er rigtig del af det komplekse tal (betegnet # "Re" (z) #) og # B # er imaginære del af det komplekse tal (betegnet # "Im" (z) #).

Udførelse af operationer med komplekse tal svarer til at udføre operationer på binomials. Givet to komplekse tal # z_1 = a_1 + b_1i # og # z_2 = a_2 + b_2i #

# z_1 + z_2 = a_1 + b_1i + a_2 + b_2i = (a_1 + a_2) + (b_1 + b_2) jeg #

# z_1-z_2 = a_1 + b_1i- (a_2 + b_2i) = (a_1-a_2) + (b_1-b_2) jeg #

# z_1xxz_2 = (a_1 + b_1i) (a_2 + b_2i) #

# = A_1a_2 + a_1b_2i + a_2b_1i + b_1b_2i ^ 2 #

# = A_1a_2 + a_1b_2i + a_2b_1i-b_1b_2 # (Husk # I = sqrt (-1) #)

# = (A_1a_2-b_1b_2) + (a_1b_2 + a_2b_1) i #

# z_1-: z_2 = (a_1 + b_1i) / (a_2 + b_2i) #

# = ((A_1 + b_1i) (a_2-b_2i)) / ((a_2 + b_2i) (a_2-b_2i)) #

# = ((A_1a_2 + b_1b_2) + (a_2b_1-a_1b_2) i) / (a_2 ^ 2 + b_2 ^ 2) #

# = (a_1a_2 + b_1b_2) / (a_2 ^ 2 + b_2 ^ 2) + (a_2b_1-a_1b_2) / (a_2 ^ 2 + b_2 ^ 2) jeg #

Til division brugte vi det faktum at # (A + bi) (a-bi) = a ^ 2 + b ^ 2 #. Givet et komplekst tal # Z = a + bi # vi ringer # En-bi # det komplekst konjugat af # Z # og betegne det #bar (z) # Det er en nyttig ejendom (som set ovenfor) det #zbar (z) # er altid et rigtigt tal.

De komplekse tal har mange nyttige applikationer og attributter, men en, der ofte opstår tidligt, er deres anvendelse i factoring-polynomier. Hvis vi begrænser os til kun reelle tal, et polynom som # X ^ 2 + 1 # kan ikke faktureres yderligere, men hvis vi tillader komplekse tal, så har vi # X ^ 2 + 1 = (x + i) (x-i) #.

Faktisk, hvis vi tillader komplekse tal, så nogen enkeltvariabel polynom af grad # N # kan skrives som produktet af # N # lineære faktorer (muligvis med nogle er de samme). Dette resultat er kendt som algebraens grundlæggende sætning, og som navnet antyder, er meget vigtigt for algebra og har bred anvendelse.