Како поједноставити сложене бројеве

Алгебра често укључује поједностављивање израза, али неки изрази су збуњујући од других. Комплексни бројеви укључују количину познату каои, „замишљени“ број са својствоми= √−1. Ако морате једноставно да израз укључује сложени број, то може изгледати застрашујуће, али то је прилично једноставан процес када научите основна правила.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Поједноставите комплексне бројеве пратећи правила алгебре са комплексним бројевима.

Шта је комплексни број?

Комплексни бројеви су дефинисани њиховим укључивањемипојам, што је квадратни корен из минус један. У основној математици квадратни корени негативних бројева заправо не постоје, али се повремено појављују у задацима из алгебре. Општи облик комплексног броја показује њихову структуру:

з = а + би

Гдезозначава комплексни број,апредставља било који број (који се назива „стварни“ део) ибпредставља други број (који се назива „замишљени“ део), а оба могу бити позитивна или негативна. Дакле, пример сложеног броја је:

з = 2 −4и

Будући да сви квадратни корени негативних бројева могу бити представљени вишекратницима од

instagram story viewer
и, ово је образац за све сложене бројеве. Технички, регуларни број само описује посебан случај сложеног броја гдеб= 0, па би се сви бројеви могли сматрати сложеним.

Основна правила за алгебру са сложеним бројевима

Да бисте сабирали и одузимали сложене бројеве, једноставно додајте или одузмите стварни и замишљени део одвојено. Дакле, за сложене бројевез​ = 2 – 4​иив​ = 3 + 5​и, збир је:

\ почетак {поравнато} з + в & = (2 - 4и) + (3 + 5и) \\ & = (2 + 3) + (-4 + 5) и \\ & = 5 + 1и \\ & = 5 + и \ крај {поравнато}

Одузимање бројева делује на исти начин:

\ почетак {поравнато} з- в & = (2 - 4и) - (3 + 5и) \\ & = (2 - 3) + (-4 - 5) и \\ & = -1 -9и \ крај {поравнато }

Множење је још једна једноставна операција са сложеним бројевима, јер ради као обично множење, само што то морате упамтитии2 = −1. Па да израчунамо 3и​ × −4​и​:

3и × -4и = -12и ^ 2

Али какои2= -1, тада:

-12и ^ 2 = -12 × -1 = 12

Са пуним комплексним бројевима (користећиз​ = 2 – 4​иив​ = 3 + 5​иопет), множите их на исти начин као и обичним бројевима попут (а​ + ​б​) (​ц​ + ​д), користећи методу „прва, унутрашња, спољна, последња“ (ФОИЛ), да би се (а​ + ​б​) (​ц​ + ​д​) = ​ац​ + ​пре нове ере​ + ​ад​ + ​бд. Све чега морате да се сетите је да поједноставите све примереи2. Тако на пример:

\ почетак {поравнато} з × в & = (2 -4и) (3 + 5и) \\ & = (2 × 3) + (-4и × 3) + (2 × 5и) + (−4и × 5и) \ \ & = 6 -12и + 10и - 20и ^ 2 \\ & = 6 -2и + 20 \\ & = 26 + 2и \ крај {поравнато}

Дељење сложених бројева

Дељење комплексних бројева подразумева множење бројила и називника разломка сложеним коњугатом називника. Сложени коњугат само значи верзију комплексног броја са замишљеним делом обрнутим у знак. Тако заз​ = 2 – 4​и, сложени коњугатз = 2 + 4​и, а зав​ = 3 + 5​и​, ​в = 3 −5​и. За проблем:

\ фрац {з} {в} = \ фрац {2 -4и} {3 + 5и}

Коњугат потребан јев*. Поделите бројилац и називник са овим да бисте добили:

\ фрац {з} {в} = \ фрац {(2 -4и) (3 -5и)} {(3 + 5и) (3-5и)}

И онда разрадите као у претходном одељку. Бројилац даје:

\ почетак {поравнато} (2 -4и) (3 -5и) & = 6 -12и- 10и + 20и ^ 2 \\ & = -14-22и \ крај {поравнато}

А именитељ даје:

\ почетак {поравнато} (3 + 5и) (3-5и) & = 9 + 15и - 15и -25и ^ 2 \\ & = 9 + 25 \\ & = 34 \ крај {поравнато}

Ово значи:

\ почетак {поравнато} \ фрац {з} {в} & = \ фрац {-14 - 22и} {34} \\ \, \\ & = \ фрац {-14} {34} - \ фрац {22и} { 34} \\ \, \\ & = \ фрац {-7} {17} - \ фрац {11и} {17} \ крај {поравнато}

Поједностављивање сложених бројева

Користите горња правила по потреби за поједностављивање сложених израза. На пример:

з = \ фрац {(4 + 2и) + (2 -и)} {(2 + 2и) (2+ и)}

Ово се може поједноставити коришћењем правила сабирања у бројилу, правила множења у имениоцу, а затим довршавањем дељења. За бројник:

(4 + 2и) + (2 - и) = 6 + и

За називник:

\ почетак {поравнато} (2 + 2и) (2+ и) & = 4 + 4и + 2и + 2и ^ 2 \\ & = (4 -2) + 6и \\ & = 2 + 6и \ крај {поравнато}

Враћање ових на место даје:

з = \ фрац {6 + и} {2 + 6и}

Множењем оба дела коњугатом умањеника долази се до:

\ почетак {поравнато} з & = \ фрац {(6 + и) (2 - 6и)} {(2 + 6и) (2 -6и)} \\ \, \\ & = \ фрац {12 + 2и -36и -6и ^ 2} {4 + 12и -12и -36и ^ 2} \\ \, \\ & = \ фрац {18 - 34и} {40} \\ \, \\ & = \ фрац {9 - 17и} {20} \\ \, \\ & = \ фрац {9} {20} - \ фрац {17и} {20} \\ \ крај {поравнато}

Дакле, ово значизпоједностављује на следећи начин:

\ почетак {поравнато} з & = \ фрац {(4 + 2и) + (2 - и)} {(2 + 2и) (2+ и)} \\ & = \ фрац {9} {20} - \ фрац {17и} {20} \\ \ крај {поравнато}

Teachs.ru
  • Објави
instagram viewer