Понятие комплексного числа
Прежде чем, мы перейдем к рассмотрению комплексных чисел, дам важный совет: не пытайтесь представить комплексное число «в жизни» – это всё равно, что пытаться представить четвертое измерение в нашем трехмерном пространстве. Если хотите, комплексное число – это двумерное число. И курить бессмысленно. … Так, кто тут улыбается? Видимо, действительно не помогло.
Комплексным числом называется число вида , где и – действительные числа, – так называемая мнимая единица. Число называется действительной частью ( )комплексного числа , число называется мнимой частью ( ) комплексного числа .
– это ЕДИНОЕ ЧИСЛО, а не сложение. Действительную и мнимую части комплексного числа, в принципе, можно переставить местами: или переставить мнимую единицу: – от этого комплексное число не изменится. Но стандартно комплексное число принято записывать именно в таком порядке:
Чтобы всё было понятнее, сразу приведу геометрическую интерпретацию. Комплексные числа изображаются на комплексной плоскости: Как упоминалось выше, буквой принято обозначать множество действительных чисел.Множество же комплексных чисел принято обозначать «жирной» или утолщенной буквой . Поэтому на чертеже следует поставить букву , обозначая тот факт, что у нас комплексная плоскость.
Комплексная плоскость состоит из двух осей: – действительная ось – мнимая ось
Правила оформления чертежа практически такие же, как и для чертежа в декартовой системе координат (см. Графики и свойства элементарных функций). По осям нужно задать размерность, отмечаем:
ноль;
единицу по действительной оси;
мнимую единицу по мнимой оси.
Не нужно проставлять все значения: …–3, –2, –1, 0, 1, 2, 3,… и .
Да чего тут мелочиться, рассмотрим чисел десять.
Построим на комплексной плоскости следующие комплексные числа: , , , , , , ,
По какому принципу отмечены числа на комплексной плоскости, думаю, очевидно – комплексные числа отмечают точно так же, как мы отмечали точки еще в 5-6 классе на уроках геометрии. Рассмотрим следующие комплексные числа: , , . Вы скажете, да это же обыкновенные действительные числа! И будете почти правы. Действительные числа – это частный случай комплексных чисел. Действительная ось обозначает в точности множество действительных чисел , то есть на оси сидят все наши «обычные» числа. Более строго утверждение можно сформулировать так: Множество действительных чисел является подмножеством множества комплексных чисел .
Числа , , – это комплексные числа с нулевой мнимой частью.
Числа , , – это, наоборот, чисто мнимые числа, т.е. числа с нулевой действительной частью. Они располагаются строго на мнимой оси .
В числах , , , и действительная и мнимая части не равны нулю. Такие числа тоже обозначаются точками на комплексной плоскости, при этом, к ним принято проводить радиус-векторы из начала координат (обозначены красным цветом на чертеже). Радиус-векторы к числам, которые располагаются на осях, обычно не чертят, потому-что они сливаются с осями.
- Оглавление
- Вводная часть
- 1.2. Алгебра высказываний. Основные законы математической логики.
- Операция отрицания, или отрицание высказывания
- Операция конъюнкции, или конъюнкция высказываний.
- Операция дизъюнкции, или дизъюнкция высказываний.
- Операция эквивалентности, или эквивалентность высказываний.
- Операция импликации, или импликация высказываний.
- Порядок старшинства операций
- 5. Основные законы математической логики.
- 6. Парадоксы логики (семантические парадоксы), или «правдоподобные» рассуждения, приводящие к противоречивым результатам.
- 7. Основная цель математической логики – обеспечить систему формальных обозначений для рассуждений, встречающихся не только в математике, но и в повседневной жизни.
- 1.3. Числа
- 2. Матрицы. Действия с матрицами
- 2.1. Вычисление определителей
- 2.2. Вычисление обратной матрицы
- 2.3. Решение системы линейных уравнений
- Решение системы линейных уравнений методом подстановки
- Решение системы методом почленного сложения (вычитания) уравнений системы
- Решение системы по правилу Крамера
- Решение системы с помощью обратной матрицы
- Решение системы линейных уравнений методом Гаусса (последовательного исключения неизвестных)
- Несовместные системы. Системы с общим решением. Частные решения
- 3. Комплексные числа
- Понятие комплексного числа
- Алгебраическая форма комплексного числа. Сложение, вычитание, умножение и деление комплексных чисел
- Тригонометрическая и показательная форма комплексного числа
- Возведение комплексных чисел в степень
- Извлечение корней из комплексных чисел
- 4. Математические формулы и графики
- Для того чтобы успешно решать задачи по высшей математике необходимо:
- Математические формулы и таблицы
- Графики и основные свойства элементарных функций
- Как правильно построить координатные оси?
- Графики и основные свойства элементарных функций График линейной функции
- График квадратичной, кубической функции, график многочлена
- Кубическая парабола
- График функции
- График гиперболы
- График показательной функции
- График логарифмической функции
- Графики тригонометрических функций
- Графики обратных тригонометрических функций