
- •Фгбоу впо Кубанский государственный аграрный университет Анапский филиал Рабочая тетрадь по математике
- •1.1. Матрицы и определители 4
- •1. Элементы линейной алгебры
- •1.1. Матрицы и определители
- •1.1.1. Матрицы, основные определения
- •1.1.2. Определители второго и третьего порядка. Их свойства.
- •1.1.3 Алгебраические дополнения и миноры.
- •1.1.4. Вычисление определителя разложением по элементам строки (столбца).
- •1.1.5. Понятие об определителе n-го порядка.
- •1.1.6. Алгебра матриц: сложение, умножение на число, произведение матриц.
- •1.1.7. Обратная матрица.
- •Ранг матрицы
- •1.2. Системы линейных уравнений.
- •1.2.1. Решение систем линейных алгебраических уравнений по формулам Крамера.
- •1.2.2. Решение систем линейных алгебраических уравнений матричным способом.
- •1.2.3 Решение систем линейных алгебраических уравнений методом исключения неизвестных (метод Гаусса).
- •1.2.4 Однородная система
- •2. Комплексные числа
- •2.1 Комплексные числа, их геометрическое толкование. Модуль и аргумент комплексного числа.
- •2.2 Алгебраическая и тригонометрическая форма записи комплексных чисел. Показательная форма записи комплексных чисел (формула Эйлера).
- •2.3 Алгебраические действия с комплексными числами.
- •2.4 Полярная система координат. Ее связь с декартовой системой координат.
- •Задачи для самостоятельного решения.
2.2 Алгебраическая и тригонометрическая форма записи комплексных чисел. Показательная форма записи комплексных чисел (формула Эйлера).
Подставим в
выражения (8), тогда получаем
. (9)
— называется
тригонометрической формой комплексного
числа z.
По формуле Эйлера
подставляя в (9) получим формулу
(10)
которая называется показательной формой комплексного числа.
Запишем число
в тригонометрической форме. Для этого
надо найти модуль и аргумент этого
числа.
Комплексная точка
лежит в первой четверти и
.
Таким образом, в
тригонометрической форме
.
Рассмотрим
.
Для него
,
|
|
Главное значение аргумента равно 270+45=315.
.
Самостоятельно
найдите тригонометрическую форму чисел
и
.
2.3 Алгебраические действия с комплексными числами.
Пусть даны два
комплексных числа
и
.
Суммой (разностью) двух комплексных чисел называют комплексное число
Например,
.
Произведением
двух комплексных чисел
и
называется комплексное число
Найдите
произведение комплексно сопряженных
чисел
,
Отношением двух
комплексных чисел
называется комплексное число
Найдите отношение на
Произведение и
отношение комплексных чисел удобно
находить в тригонометрической форме.
Пусть
,
а
.Тогда
,
.
Выполнить
действие над комплексными числами
,
,
в алгебраической и тригонометрических
формах.
,
,
.
Для извлечения корня n-ой степени из комплексного числа в тригонометрической форме используется формула, дающая n значений этого корня:
|
(11) |
где
— арифметический корень из модуля z,
а n=0,
1, 2, …, (n-1).
Вычислить
.
Решение. Найдем модуль и аргумент данного числа.
,
;
поскольку x<0,
y>0,
то число
находится во второй четверти комплексной
плоскости.
,
,
По формуле (11)
,
k=0,
1, 2.
Отсюда
2.4 Полярная система координат. Ее связь с декартовой системой координат.
Если на плоскости
задана прямоугольная система координат,
то любую точку этой плоскости обозначают
,
где x,y
— координаты этой точки.
|
|
Зададим другую систему координат: точку О — называемую полюсом и положительное направление оси (называемой полярной осью) ol.
Тогда положение любой точки плоскости можно характеризовать следующими двумя координатами: ее расстоянием до точки O и углом наклона отрезка OM к полярной оси. То есть точка M имеет две координаты: расстояние до полюса — r и угол наклона отрезка OM к полярной оси — .
Если совместить начало координат декартовой системы координат с полюсом, то
|
|
(12) |
(12) — формулы перехода от декартовых координат к полярным.
Задачи для самостоятельного решения.
Даны матрицы:
|
|
|
|
|
|
Вычислить: |A|, |B|, |C|, |G|, |F|
Найти сумму: A+B, A+C, A+B+C
Найти:
,
,
Найти произведение:
,
,
Найти обратные матрицы
,
,
Решить системы уравнений по формулам Крамера, методом Гауcса и матричным методом:
Даны комплексные числа
,
.
Вычислить: z 1+z2, z1+z2, z1z2,
Преобразовать к тригонометрической форме и вычислить:
, ,
,