DesignMat Komplekse tal

Relaterede dokumenter
DesignMat Uge 1 Gensyn med forårets stof

DesignMat Uge 1 Repetition af forårets stof

Nøgleord og begreber Komplekse tal Test komplekse tal Polære koordinater Kompleks polarform De Moivres sætning

DesignMat Den komplekse eksponentialfunktion og polynomier

Komplekse tal. x 2 = 1 (2) eller

Komplekse tal. Preben Alsholm Juli 2006

Komplekse tal. enote Indledning

Komplekse tal. Mikkel Stouby Petersen 27. februar 2013

Komplekse tal. enote Indledning

Inden der siges noget om komplekse tal, vil der i dette afsnit blive gennemgået en smule teori om trigonometriske funktioner.

Matematik 1 Semesteruge 5 6 (30. september oktober 2002) side 1. Komplekse tal Arbejdsplan

Svar på opgave 336 (Januar 2017)

SCT. KNUDS GYMNASIUM KOMPLEKSE TAL. Opgaver til noterne kan findes her. PDF. Facit til opgaverne kan findes her. PDF. Henrik S. Hansen, version 3.

MM501 forelæsningsslides

Komplekse tal. Mike Auerbach. Tornbjerg Gymnasium, Odense 2015

Komplekse tal. Jan Scholtyßek

Komplekse tal og rækker

Komplekse tal og algebraens fundamentalsætning.

DesignMat Lineære differentialligninger I

Algebra med Bea. Bea Kaae Smit. nøgleord andengradsligning, komplekse tal, ligningsløsning, ligningssystemer, nulreglen, reducering

Kursusgang 3 Matrixalgebra Repetition

DesignMat Lineære differentialligninger I

Differentialkvotient af cosinus og sinus

t a l e n t c a m p d k Matematik Intro Mads Friis, stud.scient 7. november 2015 Slide 1/25

Kursusnoter til BasisMat

Noter om komplekse tal

Algebra. Dennis Pipenbring, 10. februar matx.dk

SCT. KNUDS GYMNASIUM KOMPLEKSE TAL. Henrik S. Hansen, version 1.5

π can never be expressed in numbers. William Jones og John Machins algoritme til beregning af π

Matematik 1 Semesteruge 5 6 (1. oktober oktober 2001) side 1 Komplekse tal Arbejdsplan

Institut for Matematik, DTU: Gymnasieopgave. I. De komplekse tals historie. Historien om 3. grads ligningerne

Matricer og Matrixalgebra

Note om endelige legemer

ELEKTRISKE KREDSLØB OG DYNAMISKE SYSTEMER

Komplekse Tal. Frank Villa. 15. februar 2013

Komplekse Tal. Frank Nasser. 15. april 2011

Regning. Mike Vandal Auerbach ( 7) 4x 2 y 2xy 5. 2x + 4 = 3. (x + 3)(2x 1) = 0. (a + b)(a b) a 2 + b 2 2ab.

Elementær Matematik. Tal og Algebra

Komplekse Tal. Frank Villa. 22. februar 2013

Oversigt [LA] 1, 2, 3, [S] 9.1-3

Oversigt [LA] 3, 4, 5

Grundlæggende Matematik

Grundlæggende Matematik

Definition multiplikation En m n-matrix og en n p-matrix kan multipliceres (ganges sammen) til en m p-matrix.

Nøgleord og begreber. Definition multiplikation En m n-matrix og en n p-matrix kan multipliceres (ganges sammen) til en m p-matrix.

Oversigt [LA] 1, 2, 3, [S] 9.1-3

Matematik A. Studentereksamen. Forberedelsesmateriale. Forsøg med digitale eksamensopgaver med adgang til internettet

t a l e n t c a m p d k Matematik Intro Mads Friis, stud.scient 27. oktober 2014 Slide 1/25

Omskrivningsregler. Frank Nasser. 10. december 2011

Komplekse Tal. Frank Villa. 20. februar 2013

Oversigt [LA] 1, 2, 3, [S] 9.1-3

Grundlæggende matematik

Komplekse Tal. 20. november UNF Odense. Steen Thorbjørnsen Institut for Matematiske Fag Århus Universitet

DesignMat Den komplekse eksponentialfunktion og polynomier

Matematik. Grundforløbet. Mike Auerbach (2) Q 1. y 2. y 1 (1) x 1 x 2

Vektorer og lineær regression

Hvad er matematik? C, i-bog ISBN

Lektion 1. Tal. Ligninger og uligheder. Funktioner. Trigonometriske funktioner. Grænseværdi for en funktion. Kontinuerte funktioner.

Noter om polynomier, Kirsten Rosenkilde, Marts Polynomier

Vektorer og lineær regression. Peter Harremoës Niels Brock

Analyse 1. Matthias Christandl

DesignMat Uge 8 Integration og elementære funktioner

Matematik F2 Opgavesæt 2

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen - 3. Januar 2017

DesignMat Kvadratiske matricer, invers matrix, determinant

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Januar 2019

C R. Figur 1 Figur 2. er eksempler på kredsløbsfunktioner. Derimod er f.eks. indgangsimpedansen

Opgave 1 Opskriv følgende vinkler i radianer 180, 90, 135, 270, 60, 30.

Tal. Vi mener, vi kender og kan bruge følgende talmængder: N : de positive hele tal, Z : de hele tal, Q: de rationale tal.

MCG - 2. Regneoperationer der kan bruges på vektorer: Vektoraddition: hvis v og w er vektorer så er v + w en vektor.

De rigtige reelle tal

Værktøjskasse til analytisk Geometri

Det teknisk-naturvidenskabelige basisår Matematik 1A, Efterår 2005, Hold 3 Prøveopgave A

Oversigt [S] 9.6, 11.1, 11.2, App. H.1

Værktøjskasse til analytisk Geometri

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Juni 2019

z + w z + w z w = z 2 w z w = z w z 2 = z z = a 2 + b 2 z w

Differentiation af sammensatte funktioner

Komplekse tal og polynomier

VUC Vestsjælland Syd, Slagelse Nr. 1 Institution: Projekt Trigonometri

DesignMat Uge 4 Systemer af lineære differentialligninger I

Opgave nr. 1. Find det fjerde Taylorpolynomium. (nul). Opgave nr Lad der være givet et sædvanligt retvinklet koordinatsystem

Besvarelser til Calculus Ordinær eksamen - Forår - 6. Juni 2016

DESIGNMAT FORÅR 2012: UGESEDDEL Forberedelse Læs alle opgaverne fra tidligere ugesedler, og læg særlig mærke til dem du har spørgsmål til.

En forståelsesramme for de reelle tal med kompositioner.

A U E R B A C H M I K E # e z. a z. # a. # e x. # e y. a x

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen Juni 2017

Additionsformlerne. Frank Villa. 19. august 2012

Besvarelser til Calculus Ordinær eksamen - Efterår - 8. Januar 2016

DesignMat Uge 11. Vektorrum

DesignMat Uge 11 Vektorrum

Matematiske metoder - Opgavesæt

Matricer og lineære ligningssystemer

Geometri, (E-opgaver 9d)

Matematik YY Foråret Kapitel 1. Grupper og restklasseringe.

Formelsamling. Ib Michelsen

Matematik. 1 Matematiske symboler. Hayati Balo,AAMS. August, 2014

Eksamen i Calculus. Første Studieår ved Det Tekniske Fakultet for IT og Design samt Det Ingeniør- og Naturvidenskabelige Fakultet. 3.

Mike Vandal Auerbach. Geometri i planen. # b. # a. # a # b.

Transkript:

DesignMat Komplekse tal Preben Alsholm Uge 7 Forår 010 1 Talmængder 1.1 Talmængder Talmængder N er mængden af naturlige tal, 1,, 3, 4, 5,... Z er mængden af hele tal... 5, 4, 3,, 1, 0, 1,, 3, 4, 5,.... Q er mængden af rationale tal, dvs. brøker og hele tal. R er mængden af reelle tal. Identificeres med mængden af punkter på en tallinie. De reelle tal, der ikke er rationale, kaldes irrationale. C er mængden af komplekse tal. Identificeres med mængden af punkter i planen. De komplekse tal, der ikke er reelle, kaldes imaginære. Vi har N Z Q R C. 1. Ligninger Ligninger Ligningen x + 1 har ingen løsning indenfor N. men har indenfor Z. Ligningen x + 1 0 har ingen løsning indenfor Z. men har indenfor Q. Ligningen x 0 har ingen løsning indenfor Q. men har indenfor R. Ligningen x + 1 0 har ingen løsning indenfor R. men har indenfor C. 1

Indførelse af de komplekse tal I Indførelse af de komplekse tal I C er som mængde betragtet lig med punkterne i planen. Planen identificeres med R, så C R. Vi skal definere både addition og multiplikation i C. De regneregler, vi kender fra R, ønsker vi også skal gælde i C. Vi skal sørge for, at C kan betragtes som en udvidelse af R. Altså R C. Vi skal se, at R kan opfattes som punkterne på førsteaksen, den reelle akse. Vi ønsker at blive i stand til at løse bl.a. ligningen x + 1 0 indenfor C..1 Regneregler for de reelle tal Regneregler for de reelle tal 1. a + b b + a (den kommutative lov for addition). (a + b) + c a + (b + c) (den associative lov for addition) 3. ab ba (den kommutative lov for multiplikation) 4. (ab) c a (bc) (den associative lov for multiplikation) 5. a (b + c) ab + ac (den distributive lov) 6. a + 0 a 7. 1a a 8. a + x 0 har præcis én løsning for x 9. ax 1 har præcis én løsning for x, når a 0. Polære koordinater i den komplekse plan Polære koordinater i den komplekse plan Lad a (, a ). Modulus: r a a 1 + a. (absolutværdi, numerisk værdi). Argument: Vinklen fra den reelle akses positive del til linien fra (0, 0) til a. Betegnelse: v arg (a). Regnes med fortegn. Ethvert punkt i planen kan skrives på polær form: a r v (r cos v, r sin v), hvor r er modulus og v er et argument for a. Hovedargumentet for a er det argument, der ligger i ] π, π]. Betegnes Arg(a).

.3 Overgangsformler Overgangsformler Med a (, a ) r v har vi r cos v og a r sin v Omvendt har vi r a 1 + a desuden cos v, sin v a 1 + a a a 1 + a, tan v a I den sidste forudsættes 0. { arctan a a for a v 1 1 > 0 arctan a ± π for < 0 for 0. 3 Indførelse af de komplekse tal II Addition og multiplikation Med a (, a ) r v og b (b 1, b ) ρ θ definerer vi Summen a + b ( + b 1, a + b ), (altså stedvektoraddition) Produktet ab (rρ) v+θ. (Dette er den vigtige del!) Sætning: ab ( b 1 a b, b + a b 1 ). Bevis: Bruger additionsformlerne cos (v + θ) cos v cos θ sin v sin θ sin (v + θ) sin v cos θ + cos v sin θ ab (rρ) v+θ (rρ cos (v + θ), rρ sin (v + θ)) (rρ (cos v cos θ sin v sin θ), rρ (cos v sin θ + sin v cos θ ( b 1 a b, b + a b 1 ). 3

3.1 Regneregler Regneregler Der gælder nu følgende regneregler: a + b b + a (den kommutative lov for addition) (a + b) + c a + (b + c) (den associative lov for addition) ab ba (den kommutative lov for multiplikation) (ab) c a (bc) (den associative lov for multiplikation) a (b + c) ab + ac (den distributive lov) a + z b har præcis én løsning for z az b har præcis én løsning for z, når a 0. 3. De reelle tal og den imaginære enhed De reelle tal og den imaginære enhed Bemærk, at (, 0) + (b 1, 0) ( + b 1, 0) og (, 0) (b 1, 0) ( b 1, 0). R {(x, 0) x R }. De komplekse tal i R opfører sig i enhver henseende som reelle tal ifølge ovenstående.... men så er det de reelle tal, og vi vil skrive x i stedet for (x, 0). Sæt i (0, 1) 1 π. Så gælder i i i 1 π 1 π 1 π ( 1, 0) 1. Vi har nu a (, a ) (, 0) + (0, a ) (, 0) + (0, 1) (a, 0) + ia Realdel: Re a. Imaginærdel: Im a a. 3.3 Kompleks konjugation Kompleks konjugation Kompleks konjugation: a + ia ia. a + b a + b og (ab) ab. ab a b. a n a n. arg (ab) arg a + arg b. arg (a n ) n arg a. arg ( a b ) arg a arg b. De 3 sidste skal forstås ret! 4

3.4 Division? Division? Med a 1 menes løsningen til ligningen az 1. a 1 skrives også 1 a. Med b a menes ba 1. Dette tal er løsningen til ligningen az b. En metode til konkret udregning: + 3i 4 + 7i ( + 3i) ( 4 7i) ( + 3i) ( 4 7i) ( 4 + 7i) ( 4 7i) ( 4) (7i) ( + 3i) ( 4 7i) 16 + 49 13 6i 65 1 5 5 i 5