Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
12-20.docx
Скачиваний:
30
Добавлен:
20.04.2019
Размер:
241.71 Кб
Скачать

Модуль и аргумент

Модулем (абсолютной величиной) комплексного числа называется длина радиус-вектора соответствующей точки комплексной плоскости (или, что то же, расстояние между точкой комплексной плоскости, соответствующей этому числу, и началом координат).

Модуль комплексного числа z обозначается | z | и определяется выражением  . Часто обозначается буквами   или  . Если z является вещественным числом, то | z | совпадает с абсолютной величиной этого вещественного числа.

Для любых   имеют место следующие свойства модуля. :

1)  , причём   тогда и только тогда, когда  ;;

2)   (неравенство треугольника);

3)  ;

4)  .

Из третьего свойства следует  , где  . Данное свойство модуля вместе с первыми двумя свойствами вводят на множестве комплексных чисел структуру двумерного нормированного пространства над полем  .

5) Для пары комплексных чисел z1 и z2 модуль их разности | z1 − z2 | равен расстоянию между соответствующими точками комплексной плоскости.

Угол   (в радианах) радиус-вектора точки, соответствующей числу z, называется аргументом числа z и обозначается  .

  • Из этого определения следует, что  .

  • Для комплексного нуля значение аргумента не определено, для ненулевого числа z аргумент определяется с точностью до 2kπ, где k — любое целое число.

  • Главным значением аргумента называется такое значение  , что  . Часто главное значение обозначается  [4]. Главное значение аргумента обратного числа отличается знаком от аргумента исходного:

.

Сопряжённые числа

Геометрическое представление сопряжённых чисел

Если комплексное число z = x + iy, то число   называется сопряжённым (или комплексно сопряжённым) к z(обозначается также z * ). На комплексной плоскости сопряжённые числа получаются зеркальным отражением друг друга относительно вещественной оси. Модуль сопряжённого числа такой же, как у исходного, а их аргументы отличаются знаком.

Переход к сопряжённому числу можно рассматривать как одноместную операцию; перечислим её свойства.

  •  (сопряжённое к сопряжённому есть исходное).

Обобщение:  , где p(z) — произвольный многочлен с вещественными коэффициентами.

Значимость сопряжения объясняется тем, что оно является образующей группы Галуа  .

Представление комплексных чисел Алгебраическая форма

Запись комплексного числа z в виде x + iy , называется алгебраической формой комплексного числа.

Сумма и произведение комплексных чисел могут быть вычислены непосредственным суммированием и перемножением таких выражений, как обычно раскрывая скобки и приводя подобные, чтобы представить результат тоже в стандартной форме (при этом надо учесть, что i2 = − 1):

(a + ib) + (c + id) = (a + c) + i(b + d);

Тригонометрическая и показательная формы

Если вещественную x и мнимую y части комплексного числа выразить через модуль r = | z | и аргумент   (x = rcos φ, y = rsin φ), то всякое комплексное число z, кроме нуля, можно записать в тригонометрической форме

z = r(cos φ + isin φ).

Также может быть полезна показательная форма записи комплексных чисел, тесно связанная с тригонометрической через формулу Эйлера:

z = reiφ,

где eiφ — расширение экспоненты для случая комплексного показателя степени.

Отсюда вытекают следующие широко используемые равенства:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]