3-րդ աստիճանի արմատ հանող բարդ թվեր: Դիպլոմ `կամայական ռացիոնալ արտահայտիչով

թվերը եռանկյունաչափական տեսքով:

Moivre բանաձեւը

Եկեք թող z 1 \u003d r 1 (cos  1 + isin  1) և z 2 \u003d r 2 (cos  2 + isin  2):

Բարդ համարի նշման եռանկյունաչափական ձևը հարմար է բազմապատկման, բաժանման, ամբողջ ուժի բարձրացման և n հզորության արմատը հանելու գործողությունները կատարելու համար:

z 1 ∙ z 2 \u003d r 1 ∙ r 2 (cos ( 1 +  2) + i sin ( 1 +  2)):

Երկու բարդ թվեր բազմապատկելիս եռանկյունաչափական տեսքով դրանց մոդուլները բազմապատկվում են և ավելացվում են փաստարկները: Բաժանելիս դրանց մոդուլները բաժանվում են և փաստարկները հանվում:

Բարդ թիվը բազմապատկելու կանոնի հետևանքը բարդ թիվը ուժի հասցնելու կանոնն է:

z \u003d r (cos  + i sin):

z n \u003d r n (cos n + isin n):

Այս հարաբերակցությունը կոչվում է moivre բանաձևով:

Օրինակ 8.1 Գտեք արտադրանքը և գործակիցը.

և

Որոշում

z 1 ∙ z 2

=

;

Օրինակ 8.2 Գրի՛ր մի շարք եռանկյունաչափական տեսքով


–Ի) 7.

Որոշում

Նշում ենք
և z 2 \u003d
- ես

r 1 \u003d | z 1 | \u003d √ 1 2 + 1 2 \u003d √ 2;  1 \u003d arg z 1 \u003d արկտան ;

z 1 \u003d
;

r 2 \u003d | z 2 | \u003d √ (√ 3) 2 + (- 1) 2 \u003d 2;  2 \u003d arg z 2 \u003d արկտան
;

z 2 \u003d 2
;

z 1 5 \u003d (
) 5
; z 2 7 \u003d 2 7

z \u003d (
) 5 2 7
=

2 9

§ 9 Բարդ թվից արմատ հանելը

Սահմանում Արմատն-բարդ թվի ուժը z (նշել
) w բարդ թիվ է, որ w n \u003d z: Եթե \u200b\u200bz \u003d 0, ապա
= 0.

Եկեք z  0, z \u003d r (cos + isin): Մենք նշում ենք w \u003d  (cos + sin), ապա w n \u003d z հավասարումը կարող է գրվել հետևյալ ձևով

 n (cos (n ) + isin (n )) \u003d r (cos + isin):

Հետևաբար  n \u003d r,

 =

Այսպիսով, w k \u003d
·
.

Այս արժեքների մեջ կան ուղիղ n տարբեր արժեքներ:

Հետեւաբար, k \u003d 0, 1, 2,…, n - 1:

Բարդ հարթության վրա այս կետերը սովորական n-gon- ի գագաթներն են, որոնք գրված են շառավղով շրջանագծի մեջ
կենտրոնացած է O կետում (Նկար 12):

Նկար 12

Օրինակ 9.1Գտեք բոլոր արժեքները
.

Որոշում:

Եկեք ներկայացնենք այս թիվը եռանկյունաչափական տեսքով: Եկեք գտնենք դրա մոդուլն ու փաստարկը:

w k \u003d
, որտեղ k \u003d 0, 1, 2, 3:

w 0 \u003d
.

w 1 \u003d
.

w 2 \u003d
.

w 3 \u003d
.

Բարդ հարթության վրա այս կետերը շառավղով շրջանագծի վրա գրված քառակուսի գագաթներն են
կենտրոնացված է ծագման վայրում (Նկար 13):

Նկար 13 Նկար 14

Օրինակ 9.2Գտեք բոլոր արժեքները
.

Որոշում:

z \u003d - 64 \u003d 64 (cos + isin);

w k \u003d
, որտեղ k \u003d 0, 1, 2, 3, 4, 5:

w 0 \u003d
; w 1 \u003d
;

w 2 \u003d
w 3 \u003d

w 4 \u003d
; w 5 \u003d
.

Բարդ հարթության վրա այս կետերը սովորական վեցանկյունի գագաթներն են, որոնք գրված են 2 շառավղի օղակում, կենտրոնացած O կետում (0; 0) - Նկար 14:

§ 10 Բարդ թվի ցուցիչ ձև:

Օյլերի բանաձեւը

Նշում ենք
\u003d cos  + isin և
\u003d cos  - isin: Այս հարաբերությունները կոչվում են Օյլերի բանաձեւերը .

Գործառույթը
տիրապետում է սովորական ցուցիչ գործառույթի հատկություններին.

Թող z բարդ թիվը գրվի z \u003d r եռանկյունաչափական տեսքով (cos + isin):

Օգտագործելով Օյլերի բանաձեւը ՝ կարող եք գրել.

z \u003d r
.

Այս գրառումը կոչվում է օրինակելի բարդ թիվ: Օգտագործելով այն, մենք ստանում ենք բազմապատկման, բաժանման, արտահայտման և արմատների արդյունահանման կանոններ:

Եթե \u200b\u200bz 1 \u003d r 1
և z 2 \u003d r 2
ապա

z 1 z 2 \u003d r 1 r 2
;

·

z n \u003d r n

, որտեղ k \u003d 0, 1,…, n - 1:

Օրինակ 10.1 Գրիր համարը հանրահաշվական տեսքով

z \u003d
.

Որոշում:

Օրինակ 10.2Լուծեք z 2 + (4 - 3i) z + 4 - 6i \u003d 0 հավասարումը:

Որոշում:

Complexանկացած բարդ գործակիցների համար այս հավասարումը ունի երկու արմատ z 1 և z 1 (հնարավոր է համընկնող): Այս արմատները կարելի է գտնել օգտագործելով նույն բանաձևը, ինչ իրական դեպքում: Ինչպես
վերցնում է երկու արժեք, որոնք տարբերվում են միայն նշանից, ապա այս բանաձևն ունի ձև.

Քանի որ –9 \u003d 9 · e  i, ապա արժեքները
կլինեն թվեր.

Հետո
և
.

Օրինակ 10.3Լուծել z 3 +1 \u003d 0 հավասարումները; z 3 \u003d - 1:

Որոշում:

Հավասարության որոնվող արմատները կլինեն արժեքները
.

Z \u003d –1 – ի համար մենք ունենք r \u003d 1, arg (–1) \u003d:

w k \u003d
, k \u003d 0, 1, 2:

Ercորավարժություններ

9 Ներկայացրե՛ք համարները.

բ)
+ ես;

դ)
.

10 Գրիր թվերը ցուցիչ և հանրահաշվական ձևերով.

ա)

մեջ)

բ)

դ) 7 (cos0 + isin0):

11 Գրիր թվերը հանրահաշվական և երկրաչափական ձևերով.

ա)

բ)

մեջ)

դ)

12 Տրված թվեր


Դրանք օրինակելի տեսքով ներկայացնելով ՝ գտեք
.

13 Օգտագործելով բարդ թվի ցուցիչ ձևը, վարվեք հետևյալ կերպ.

ա)
բ)

մեջ)
դ)

ե)

.

սկսած և բնական թիվը ն 2 .

Կոմպլեքս համար Z կոչված արմատն գ, եթե Z ն = գ.

Գտեք բոլոր արմատային արժեքները նբարդ թվի ուժը սկսած... Թող գ=| գ|·(կոս Արգ գ+ ես· մեղք Արգ ից),ա Z = | Z| · (Հետօս Արգ Z + ես· մեղք Արգ Z) որտեղ Z արմատ ն- բարդ թվի ուժը սկսած... Հետո պետք է լինի = գ = | գ|·(կոս Արգ գ+ ես· մեղք Արգ ից)... Հետևաբար, դրան հետեւում է
և ն· Արգ Z = Արգ սկսած
Արգ Z =
(կ=0,1,…) ... Հետևաբար, Z =
(
կոս
+
ես· մեղք
), (
կ=0,1,…) ... Հեշտ է տեսնել, որ արժեքներից որևէ մեկը
, (
կ=0,1,…) տարբերվում է համապատասխան արժեքներից մեկից
,(
կ = 0,1,…, ն-1) բազմապատիկով ... Հետեւաբար, (կ = 0,1,…, ն-1) .

Օրինակ.

Հաշվիր (-1) -ի արմատը.

ակնհայտորեն |-1| = 1, փաստարկել (-1) = π

-1 \u003d 1 (կոս π + ես· մեղք π )

, (k \u003d 0, 1):

= ես

Դիպլոմ `կամայական ռացիոնալ արտահայտիչով

Վերցրեք կամայական բարդ թիվ սկսած... Եթե ն բնական թիվը, ուրեմն սկսած ն = | գ| ն · (Սկսածօս nArg գ +ես· մեղք nArg ից)(6) Այս բանաձեւը ճիշտ է նաև գործի մեջ ն = 0 (s ≠ 0)
... Թող ն < 0 և ն Z և s ≠ 0 ապա

սկսած ն =
(cos nArg)
սկսած+ i sin nArgսկսած) = (cos nArg)սկսած + i sin nArgսկսած) ... Այսպիսով, (6) բանաձեւը ուժի մեջ է ցանկացածի համար ն.

Վերցրեք ռացիոնալ թիվ որտեղ q բնական թիվը, և Ռ ամբողջական է

Հետո տակ աստիճան գ ռ մենք կհասկանանք թիվը
.

Մենք դա ստանում ենք ,

(կ = 0, 1, …, q-1). Այս արժեքները q կտորներ, եթե կոտորակը չեղյալ չի հայտարարվում:

Դասախոսություն թիվ 3 Բարդ թվերի հաջորդականության սահմանը

Բնական փաստարկի բարդ գնահատված գործառույթը կոչվում է բարդ թվերի հաջորդականությունև նշվում է (սկսած ն ) կամ սկսած 1 , սկսած 2 , ..., - ից ն . սկսած ն \u003d ա ն + բ ն · ես (ն = 1,2, ...) բարդ թվեր:

սկսած 1 , սկսած 2 ,… Հաջորդականության անդամներն են; սկսած ն - ընդհանուր տերմին

Կոմպլեքս համար սկսած = ա+ բ· ես կոչված բարդ թվերի հաջորդականության սահմանը (գ ն ) որտեղ սկսած ն \u003d ա ն + բ ն · ես (ն = 1, 2, …) որտեղ ցանկացածի համար

դա բոլորի համար ն > Ն անհավասարությունը պահում է
... Կոչվում է մի հաջորդականություն, որն ունի վերջավոր սահման մերձենալով հաջորդականություն.

Թեորեմ

Բարդ թվերի հաջորդականության համար (հետ ն ) (սկսած ն \u003d ա ն + բ ն · ես) միաձուլվեց մի համարի հետ = ա+ բ· ես, անհրաժեշտ է և բավարար, որ հավասարությունըլիմ ա ն = ա, լիմ բ ն = բ.

Ապացույցներ

Մենք թեորեմը կապացուցենք ՝ հիմնվելով հետևյալ ակնհայտ կրկնակի անհավասարության վրա

որտեղ Z = x + յ· ես (2)

Անհրաժեշտություն Թող լիմ (սկսած ն ) \u003d հետ... Եկեք ցույց տանք, որ հավասարությունները լիմ ա ն = ա և լիմ բ ն = բ (3).

Ակնհայտ է (4)

Ինչպես
երբ ն → ∞ , ապա անհավասարության ձախ կողմից (4) հետեւում է, որ
և
երբ ն → ∞ ... հետեւաբար, հավասարությունները (3) պահում են: Անհրաժեշտությունն ապացուցված է:

Համարժեքությունը: Հիմա թող հավասարությունները (3) պահեն: Հավասարությունից (3) հետեւում է, որ
և
երբ ն → ∞ , հետեւաբար, անհավասարության աջ կողմի ուժով (4),
երբ ն→∞ նշանակում է լիմ(սկսած ն ) \u003d հետ... Բավարարությունն ապացուցված է:

Այսպիսով, բարդ թվերի հաջորդականության մերձեցման հարցը համարժեք է երկու իրական թվերի հաջորդականությունների կոնվերգենցիային. Հետևաբար, իրական թվերի հաջորդականությունների սահմանների բոլոր հիմնական հատկությունները վերաբերում են բարդ թվերի հաջորդականությանը:

Օրինակ, բարդ թվերի հաջորդականությունների համար Կոշի չափանիշը վավեր է. որպեսզի բարդ թվերի հաջորդականություն (հետ ն ) միանում է, անհրաժեշտ է և բավարար, որ ցանկացածի համար

դա ցանկացածի համար
ն, մ > Ն անհավասարությունը պահում է
.

Թեորեմ

Թող բարդ թվերի հաջորդականություն (հետ ն ) և (զ ն ) համապատասխանաբար համընկնում են c- ի ևզ, ապա հավասարությունըլիմ(սկսած ն զ ն ) = գ զ, լիմ(սկսած ն · զ ն ) = գ· զ... Եթե \u200b\u200bհաստատ հայտնի է, որզ հավասար չէ 0-ին, ապա հավասարությունը
.

Բեռնվում է ...Բեռնվում է ...