Komplekse tall: definisjon og regneregler

Like dokumenter
Komplekse tall og komplekse funksjoner

Løsningsforslag til utvalgte oppgaver i kapittel 3

Komplekse tall. Kapittel 2. Den imaginære enheten. Operasjoner på komplekse tall

4_Komplekse_tall.odt tg. Kap.4 Komplekse tall

Et Komplekst tall på kartesisk(standard), polar(eksponentialform) og trigonometrisk form

Komplekse tall og trigonometri

Oppgavehefte om komplekse tall

z = a + jb Mål Komplekse tall: Sum og produkt Komplekse tall

Komplekse tall Forelesningsnotat til Matematikk 10 ved HiG, høst Hans Petter Hornæs Versjon per

n-te røtter av komplekse tall

Komplekse tall. Kapittel 15

EKSAMENSOPPGAVER FOR TMA4120 MATEMATIKK 4K H-03 Del B: Kompleks analyse

Notasjon i rettingen:

EKSAMENSOPPGAVER FOR TMA4120 MATEMATIKK 4K H-03 Del B: Kompleks analyse

Løsningsforslag til øving 1

MA1201 Lineær algebra og geometri Løsningsforslag for eksamen gitt 3. desember 2007

Høgskolen i Bergen. Formelsamling. for. ingeniørutdanningen. FOA150 høsten 2006 fellespensum. 3.utgave

OPPGAVESETT MAT111-H17 UKE 34. Oppgaver til seminaret 25/08

LØSNINGSFORSLAG. Skriv følgende komplekse tall både på kartesisk form som a + bi og på polar form som re iθ (r 0 og 0 θ < 2π). a) 2 + 3i.

TMA4120 Matematikk 4K Høst 2015

OPPGAVESETT MAT111-H16 UKE 34

Første utkast til et notat for MA1102 våren Kom gjerne med tilbakemeldinger! Målsetningen med dette avsnittet er å motivere Eulers formel

UNIVERSITETET I BERGEN

TMA4123/TMA4125 Matematikk 4M/4N Vår 2013

0.1 Kort introduksjon til komplekse tall

At z + w og zw er reelle betyr at deres imaginrdeler er lik null, det vil si at b + d 0 ad + bc 0 Den frste ligningen gir b d. Setter vi dette inn i d

EKSAMEN I MATEMATIKK 3 (TMA4110)

ANNENGRADSLIGNINGER OG PARABELEN

Oppfriskningskurs i Matematikk

De hele tall har addisjon, multiplikasjon, subtraksjon og lineær ordning, men ikke divisjon.

Oppfriskningskurs i matematikk Dag 3

Komplekse tall og Eulers formel

Løsningsforslag. a) i. b) (1 i) 2. e) 1 i 3 + i LF: a) Tallet er allerede på kartesisk form. På polar form er tallet gitt ved

Løysingsforslag Eksamen MAT111 Grunnkurs i Matematikk I Universitetet i Bergen, Hausten 2016

Skoleprosjekt Algebra Mat4010

Grublegruppe 19. sept. 2011: Algebra I

EKSAMEN. 1 Om eksamen. EMNE: MA2610 FAGLÆRER: Svein Olav Nyberg, Trond Stølen Gustavsen. Klasser: (div) Dato: 24. mai 2004 Eksamenstid:

KOMPLEKSE TALL. hvor x og y er reelle tall. x = Re z og y = Im z

Egenverdier for 2 2 matriser

Differenslikninger. Inger Christin Borge. Matematisk institutt, UiO. Kompendium 2 i MAT1001 Matematikk 1. Høsten 2008

TMA4110 Matematikk 3 Eksamen høsten 2018 Løsning Side 1 av 9. Løsningsforslag. Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer:

1 Trigonometriske Funksjoner Vekt: 1. 2 Trigonometriske Funksjoner Vekt: 1

DAFE BYFE Matematikk 1000 HIOA Obligatorisk innlevering 1 Innleveringsfrist Fredag 22. januar :00 Antall oppgaver: 5.

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO. Løsningsforslag

Hans Petter Hornæs,

Kompleks eksponentialform. Eulers inverse formler. Eulers formel. Polar til kartesisk. Kartesisk til polar. Det komplekse signalet

EKSAMEN Løsningsforslag

y(x) = C 1 e 3x + C 2 xe 3x.

Dedekind introduserer nå en spesiell klasse snitt som han kaller rasjonale snitt:

K A L K U L U S. Løsningsforslag til utvalgte oppgaver fra Tom Lindstrøms lærebok. ved Klara Hveberg. Matematisk institutt Universitetet i Oslo

QED 1 7. Matematikk for grunnskolelærerutdanningen. Bind 2. Fasit kapittel 1 Tallenes hemmeligheter

Kapittel 3. Mer om egenverdier og egenvektorer. 3.1 Komplekse n-tupler og vektorer

Kvadratrøtter og grønne kanarifugler-

UNIVERSITETET I OSLO

FYS2140 Kvantefysikk, Løsningsforslag for Oblig 1

En (reell) funksjon f fra en (reell) mengde D er en regel som til hvert element x D tilordner en unik verdi y = f (x).

MAT UiO. 10. mai Våren 2010 MAT 1012

Oppfriskningskurs i Matematikk

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2013

a 2 x 2 dy dx = e r r dr dθ =

Forelesning nr.12 INF 1410

Komplekse tall Forelesningsnotat til Matematikk 10 ved HiG, høst Hans Petter Hornæs Versjon per

EKSAMEN. Ingeniørstudenter som tar opp igjen eksa- men (6stp.).

lny = (lnx) 2 y y = 2lnx x y = 2ylnx x = 2xlnx lnx

Emnenavn: Eksamenstid: Faglærer: Christian F Heide

UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Obligatorisk innlevering 1 i emnet MAT111, høsten 2016

Oppgave 1 OPPGAVER OG LØSNINGSFORSLAG KONTINUASJONSEKSAMEN I FAG SMN 6147 OG SMN 6195 KOMPLEKS ANALYSE STED: HØGSKOLEN I NARVIK. KLASSE:4EL,4RTog5ID

EKSAMEN I TMA4110 MATEMATIKK 3 Bokmål Mandag 6. juni 2011 løsningsforslag

5.5 Komplekse egenverdier

Løsningsforslag til underveiseksamen i MAT 1100, H-06

Matematikk 1 (TMA4100)

MAT1030 Diskret Matematikk

2 n+2 er konvergent eller divergent. Observer først at; 2n+2 2 n+2 = n=1. n=1. 2 n > for alle n N. Denne summen er.

Kapittel 5: Mengdelære

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2013

Oppfriskningskurs i matematikk 2008

EKSAMEN Løsningsforslag

Oppfriskningskurs i matematikk Dag 1

MAT1030 Diskret Matematikk

Tall SKOLEPROSJEKT MAT VÅR 2014 AUTHORS: ASTRI STRAND LINDBÆCK CAMILLA HELVIG PIA LINDSTRØM. Date: March 31,

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

Kapittel 5: Mengdelære

Notater fra forelesning i MAT1100 mandag

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til underveiseksamen i MAT 1100

4.1 Vektorrom og underrom

FYS2130 Svingninger og bølger, Obligatorisk oppgave C. Nicolai Kristen Solheim

Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver har lik vekt.

Egenverdier og egenvektorer

SIGNERT DOMINASJON OG RETTEDE MATROIDESYSTEMER

Introduksjon. «Diskret» sinus/cosinus i 1D. Funksjonen sin(θ) INF april 2010 Fourier -- En annen vinkling på stoffet i kapittel 4

Diagonalizering. En n n matrise A sies å være diagonaliserbar hvis den er similær med en diagonalmatrise D. A = PDP 1

MAT1120 Repetisjon Kap. 1

4.1 Vektorrom og underrom

(a) R n defineres som mengden av kolonnevektorer. a 1 a 2. a n. (b) R n defineres som mengden av radvektorer

Eksamen AA6524 Matematikk 3MX Elevar/Elever AA6526 Matematikk 3MX Privatistar/Privatister. Nynorsk/Bokmål

12 Projeksjon TMA4110 høsten 2018

MAT1030 Diskret Matematikk

MAT1030 Forelesning 10

Transkript:

Komplekse tall: definisjon og regneregler Eugenia Malinnikova, NTNU, Institutt for matematiske fag 22. august 2011

Komplekse tall fra Wikipedia Et komplekst tall er tall på formen x + iy, der x og y er reelle tall og i er den imaginære enheten, med egenskapen i 2 = 1. Mengden av komplekse tall skrives vanligvis C. Denne mengden inneholder de reelle tallene R som en delmengde, og innføringen av komplekse tall gir en naturlig utviding av begrepet reelle tall. Mange assosierer komplekse tall med løsningen av andregradsligninger, som for eksempel ligningen x 2 = 1. Anvendelsesområdet er imidlertid langt videre enn dette, og komplekse tall spiller en viktig rolle i mange deler av matematisk analyse og i anvendt matematikk. Matematikk bruker en mer formell innføring av komplekse tall, basert på definisjon av operasjonene addisjon og multiplikasjon for komplekse tall.

Matematisk definisjon av komplekse tall Formelt er et komplekst tall z innført som et ordnet par av reelle tall (x, y), definert med to operasjoner addisjon og multiplikasjon: (x 1, y 1 ) + (x 2, y 2 ) = (x 1 + x 2, y 1 + y 2 ) (x 1, y 1 ) (x 2, y 2 ) = (x 1 x 2 y 1 y 2, x 1 y 2 + y 1 x 2 ) Et komplekst tall z = (x, y) har en realdel x = Re(z) og en imaginærdel y = Im(z). (x, y) = (x, 0) + (y, 0)(0, 1) = x + iy Dersom x = 0, sies tallet z å være rent imaginært.

Komplekse planet Ethvert komplekst tall (x, y) = x + iy kan representeres ved et punkt i et koordinatsystem. Den horisontale og den vertikale aksen kalles henholdsvis den reelle aksen og den imaginære aksen. Punkt på den reelle aksen tilsvarer reelle tall, punkt på den imaginære aksen tilsvarer rent imaginære tall. Komplekse tall bli inført i 16. århundre av italienske matematikerne (for å finne reelle løsninger av 3.grads ligninger). Den geometriske tolkningen av et komplekst tall ble introdusert av den norske matematikeren Caspar Wessel i Om directionens analytiske betegning, 1799.

Komplekse tall på normalform Normalform: z = x + iy, i 2 = 1, x = Rez, y = Imz. Operasjoner: z 1 = x 1 + iy 1, z 2 = x 2 + iy 2, z 1 + z 2 = (x 1 + x 2 ) + i(y 1 + y 2 ), z 1 z 2 = (x 1 x 2 y 1 y 2 ) + i(x 1 y 2 + x 2 y 1 ),

Komplekse tall på normalform Normalform: z = x + iy, i 2 = 1, x = Rez, y = Imz. Operasjoner: z 1 = x 1 + iy 1, z 2 = x 2 + iy 2, z 1 + z 2 = (x 1 + x 2 ) + i(y 1 + y 2 ), z 1 z 2 = (x 1 x 2 y 1 y 2 ) + i(x 1 y 2 + x 2 y 1 ), z 1 z 2 = (x 1 + iy 1 )(x 2 iy 2 ) (x 2 + iy 2 )(x 2 iy 2 ).

Konjugerte tall, absoluttverdi Komplekskonjugerte tall z = x + iy, z = x iy, z z = x 2 + y 2 = z 2. z er absoluttverdi til et komplekst tall z. Re z = 1 (z + z), 2 Im z = 1 (z z). 2i Trekantulikheten z 1 + z 2 z 1 + z 2

Komplekse tall på polarform Ethvert komplekst tall z = x + iy kan representeres ved et punkt i et polarkoordinatsystem Vi har r = z og avhengig av z s kvadrant. x = r cos θ, y = r sin θ, z = r(cos θ + i sin θ) = re iθ. θ = arg z = arctan(y/x) + kπ

Operasjoner på polarform Komplekskonjugerte på polarform z = re iθ, z = re iθ. Multiplikasjon og divisjon på polarform De Moivres formel z 1 = r 1 e iθ 1, z 2 = r 2 e iθ 2 z 1 z 2 = r 1 r 2 e i(θ 1+θ 2 ), z 1 z 2 = r 1 r 2 e i(θ 1 θ 2 ). z 1 z 2 = z 1 z 2, arg z 1 z 2 = arg z 1 + arg z 2. z n = (r(cos θ + i sin θ)) n = r n (cos nθ + i sin nθ)

Eksamensoppgave 1 aug 2010 Finn alle løsninger av likningen z 2 + i z 1/4 = 0.

Eksamensoppgave 2 juni 2009 Bestem alle komplekse tall z = x + iy i det komplekse plan som tilfredstiller likheten Angi alle slike z på en figur. z + 1 i 3 = z 1 + i 3.

Eksamensoppgave 3, utfordring mai 2007 Vis på en figur alle komplekse tall z slik at z = z + 1. Finn løsningene til ligningen z 4 = (z + 1) 4.

Oppsummering Vi har lært: - definisjon og regneregler for komplekse tall; - normal- og polarformen av komplekse tall; - komplekskonjugerte. Lærebok: sider ix-xvi

Oppsummering Vi har lært: - definisjon og regneregler for komplekse tall; - normal- og polarformen av komplekse tall; - komplekskonjugerte. Lærebok: sider ix-xvi Neste gang: - Røtter av komplekse tall; - Andregradsligning; - Algebraens fundamentalteorem; - Kompleks eksonentialfunksjon. Lærebok: sider xvi-xxvi