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Вуз: Предмет: Файл:

Аналитическая геометрия и линейная алгебра. Учебное пособие

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22

A

l

 

 

x 4

 

 

 

 

 

y 2

 

 

 

 

 

 

z 1

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

23

A

l

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

24

A

l

 

x 2

 

 

 

y 2

 

 

 

 

z 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

l

 

x 2

 

 

y 3

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

A

 

l

x

 

 

y 1

 

z 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

l

x 1

 

 

y 2

 

 

 

z 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

A

l

x 3

 

y 2

 

 

z 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

A

l

 

 

x 2

 

 

y 1

 

 

z 4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

30

A

 

l

x 1

 

y 2

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51

ǾȇȘșȣ 3. DzǯǴǬǰǴǧȆ ǧDzǪǬǨǷǧ

3.1. DZȕȓȖȒȌȑȘȔȢȌ ȞȏȘȒȇ

Ɉɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ Ʉɨɦɩɥɟɤɫɧɵɦɢ ɱɢɫɥɚɦɢ ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɦɧɨɠɟɫɬɜɨ ɭɩɨ ɪɹɞɨɱɟɧɧɵɯ ɩɚɪ ɜɟɳɟɫɬɜɟɧɧɵɯ ɱɢɫɟɥ (x, y) ɞɥɹ ɤɨɬɨɪɵɯ ɜɜɟɞɟɧɵ ɨɩɟɪɚɰɢɢ ɫɥɨɠɟɧɢɹ ɢ ɭɦɧɨɠɟɧɢɹ ɩɨ ɫɥɟɞɭɸɳɢɦ ɩɪɚɜɢɥɚɦ:

1.(x1, y1) (x2, y2) (x1 x2, y1 y2) ,

2.(x1, y1)¸(x2, y2) (x1 ¸x2 y1 ¸ y2, x1 ¸ y2 x2 ¸ y1) .

Ʉɨɦɩɥɟɤɫɧɵɟ ɱɢɫɥɚ z1 (x1, y1) ɢ z2 (x2, y2) ɧɚɡɵɜɚɸɬɫɹ ɪɚɜɧɵɦɢ ɬɨ ɝɞɚ ɢ ɬɨɥɶɤɨ ɬɨɝɞɚ ɤɨɝɞɚ

x1 x2, y1 y2 .

ǸȉȕȐȘșȉȇ ȕȖȌȗȇȝȏȐ Ȕȇȋ ȑȕȓȖȒȌȑȘȔȢȓȏ ȞȏȘȒȇȓȏ

1.z1 z2 z2 z1.

2.(z1 z2) z3 z1 (z2 z3) .

3.z1 ¸z2 z2 ¸z1 .

4.(z1 ¸z2)¸z3 z1 ¸(z2 ¸z3) .

5.z1 ¸(z2 z3) z1 ¸z2 z1 ¸z3 .

Ɉɩɟɪɚɰɢɹ ɜɵɱɢɬɚɧɢɹ ɞɥɹ ɱɢɫɟɥ z1 (x1, y1) ɢ z2 (x2, y2) ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ

ɤɚɤ

z1 z2 (x1, y1) ( x2, y2) (x1 x2, y1 y2) .

Ɉɩɟɪɚɰɢɹ ɞɟɥɟɧɢɹ ɩɪɢ x 2

y

2 v0):

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

x ¸x

y ¸ y

 

 

y ¸x x ¸ y

 

¬

 

 

 

2

 

2

­

 

 

1

1 2

 

1

,

1 2

1

­

.

 

2

 

2

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

­

 

 

 

 

x2

y2

 

 

x2 y2

 

­

 

 

z2

 

 

 

®

 

ɍɩɨɪɹɞɨɱɟɧɧɵɟ ɩɚɪɵ (x, y) ɦɨɠɧɨ ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɬɶ ɤɚɤ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɵ ɬɨɱɟɤ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ Ɍ ɟ ɤɚɠɞɨɣ ɬɨɱɤɟ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɟɬ ɧɟɤɨɬɨɪɨɟ ɤɨɦɩɥɟɤɫ ɧɨɟ ɱɢɫɥɨɢ ɨɛɪɚɬɧɨ ɤɚɠɞɨɦɭɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɦɭɱɢɫɥɭɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɟɬ ɬɨɱɤɚ ɩɥɨɫ ɤɨɫɬɢ ɉɥɨɫɤɨɫɬɶ ɧɚ ɤɨɬɨɪɨɣ ɢɡɨɛɪɚɠɟɧɵ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɵɟ ɱɢɫɥɚ ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɣ ɩɥɨɫɤɨɫɬɶɸ

52

Ɂɚɦɟɬɢɦ ɱɬɨ ɫɤɥɚɞɵɜɚɹ ɢ ɭɦɧɨɠɚɹ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɵɟ ɱɢɫɥɚ ɜɢɞɚ z1 (x1,0) ɢ z2 (x2,0) ɦɵ ɩɨɥɭɱɚɟɦ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɟ ɱɢɫɥɨ ɬɚɤɨɝɨ ɠɟ ɜɢɞɚ

z1 z2 (x1 x2,0) , z1 ¸z2 (x1 ¸x2,0) .

Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ ɦɵ ɦɨɠɟɦ ɨɬɨɠɞɟɫɬɜɢɬɶ ɬɨɱɤɢ ɥɟɠɚɳɢɟ ɧɚ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ ɧɨɣ ɨɫɢ Ox, ɫ ɜɟɳɟɫɬɜɟɧɧɵɦɢ ɱɢɫɥɚɦɢ (x,0) x ɇɚɩɪɢɦɟɪ, (1,0) 1. ȼɨɡɜɟ

ɞɟɦ ɜ ɤɜɚɞɪɚɬ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɟ ɱɢɫɥɨ (0,1) :

(0,1)2 (0,1)¸(0,1) (0¸0 1¸1,0¸1 1¸0) ( 1,0) 1.

ȼɢɞɢɦ ɱɬɨɧɚ ɦɧɨɠɟɫɬɜɟɤɨɦɩɥɟɤɫɧɵɯ ɱɢɫɟɥ ɫɭɳɟɫɬɜɭɟɬ ɤɨɪɟɧɶ ɢɡ ɜɟɳɟ ɫɬɜɟɧɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ 1 ɗɬɨ ɱɢɫɥɨ ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɦɧɢɦɨɣ ɟɞɢɧɢɰɟɣ ɢ ɨɛɨɡɧɚɱɚɟɬɫɹ i (0,1) .

Ʌɸɛɨɟ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɟ ɱɢɫɥɨ ɦɨɠɧɨ ɡɚɩɢɫɚɬɶ ɜ ɜɢɞɟ

z(x, y) x¸(1,0) y ¸(0,1) x iy .

xɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɜɟɳɟɫɬɜɟɧɧɨɣ ɱɚɫɬɶɸ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɢ ɨɛɨɡɧɚɱɚɟɬɫɹ

xRe z, y ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɦɧɢɦɨɣ ɱɚɫɬɶɸ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɢ ɨɛɨɡɧɚɱɚɟɬɫɹ

yIm z Ɂɚɩɢɫɶ

z x iy

ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɚɥɝɟɛɪɚɢɱɟɫɤɨɣ ɡɚɩɢɫɶɸ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ

ǷȏȘ

ɑɢɫɥɨ z x iy ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɫɨɩɪɹɠɟɧɧɵɦ ɤ ɱɢɫɥɭ z x iy. ɉɪɨɢɡɜɟɞɟ ɧɢɟ ɱɢɫɥɚ ɧɚ ɫɨɩɪɹɠɟɧɧɨɟ ɤ ɧɟɦɭ ɜɫɟɝɞɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɜɟɳɟɫɬɜɟɧɧɵɦ ɱɢɫɥɨɦ z ¸z (x iy)(x iy) x2 y2. ȼɟɪɧɟɦɫɹ ɤ ɪɚɫɫɦɨɬɪɟɧɧɨɣ ɪɚɧɟɟɨɩɟɪɚɰɢɢ ɞɟ ɥɟɧɢɹ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɵɯ ɱɢɫɟɥ Ⱦɥɹ ɬɨɝɨ ɱɬɨɛɵ ɧɚɣɬɢ ɱɚɫɬɧɨɟ ɨɬ ɞɟɥɟɧɢɹ ɱɢɫɟɥ

53

z1 x1 iy1 ɢ z2 x2 iy2 ɧɭɠɧɨ ɱɢɫɥɢɬɟɥɶ ɢ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɶ ɞɪɨɛɢ ɭɦɧɨɠɢɬɶ ɧɚ ɱɢɫɥɨ ɫɨɩɪɹɠɟɧɧɨɟ ɤ ɡɧɚɦɟɧɚɬɟɥɸ

 

z1

 

x1 iy1

 

(x1 iy1)(x2 iy2)

 

x1x2 y1y2 i(x2 y1 x1y2)

.

 

z2

 

(x2 iy2)(x2 iy2)

 

 

 

x2 iy2

 

x 2

y 2

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

ɉɪɢɦɟɪ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2 3i) ( 1 4i) 1 7i

 

 

(1 2i)¸(3 5i) 1¸3 1¸5i 2i ¸3 2i ¸5i 3 5i 6i 10 7 11i

 

 

(1 i)2 12 2¸1¸i i2 1 2i 1 2i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 3i

 

(2 3i)(3 i)

 

3 11i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 i

 

(3 i)(3 i)

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

1 4i

 

( 1 4i)(2 i)

 

6 9i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 i

 

(2 i)(2 i)

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɟɤɫɬ ɡɚɞɚɧɢɹ ȼɵɱɢɫɥɢɬɶ z

z

2

z

 

¸z

2

z 2

z

 

/ z

2

.

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

1

1

 

 

ȼɚɪɢɚɧɬɵ ɡɚɞɚɧɢɹ ʋ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ʋ

z1

 

 

z2

 

ʋ

 

 

 

 

 

 

z1

 

 

 

 

 

z2

 

1

5 2i

 

3 i

 

2

 

 

 

 

1 3i

 

 

 

 

4 2i

 

3

7 2i

 

 

1 3i

 

4

 

 

 

 

 

6 5i

 

 

 

 

2 3i

 

5

4 2i

 

 

7 4i

 

6

 

 

 

 

 

3 3i

 

 

 

 

2 5i

 

7

4 7i

 

 

1 2i

 

8

 

 

 

 

 

5 3i

 

 

 

 

3 2i

 

9

1 10i

 

 

2 i

 

10

 

 

 

 

 

3 i

 

 

 

 

4 2i

 

11

3 7i

 

 

2i

 

12

 

 

 

 

 

4 i

 

 

 

 

1 i

 

13

1 3i

 

 

4 5i

 

14

 

 

 

 

 

2 3i

 

 

 

 

3 7i

 

15

3i

 

 

3 5i

 

16

 

 

 

 

 

4 2i

 

 

 

 

5 2i

 

17

4 i

 

 

1 3i

 

18

 

 

 

 

 

3 7i

 

 

 

1 3i

 

19

3 2i

 

 

1 3i

 

20

 

 

 

 

1 10i

 

 

 

12 4i

 

21

2 5i

 

 

7 4i

 

22

 

 

 

 

 

4 2i

 

 

 

 

7 2i

 

23

3 2i

 

 

5i

 

24

 

 

 

 

 

1 i

 

 

 

 

3 i

 

25

4 5i

 

 

6 2i

 

26

 

 

 

 

 

3 4i

 

 

 

 

3 7i

 

27

1 i

 

 

4 i

 

28

 

 

 

 

 

4i

 

 

 

 

3 5i

 

29

4 i

 

 

9 2i

 

30

 

 

 

 

 

2 5i

 

 

 

 

3 4i

ɉɭɫɬɶ ɧɚ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɣ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ɡɚɞɚɧɚ ɩɨɥɹɪɧɚɹ ɫɢɫɬɟɦɚ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ ɫɨɜɦɟɳɟɧɧɚɹ ɫ ɞɟɤɚɪɬɨɜɨɣ ɫɢɫɬɟɦɨɣ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ ɩ Ɍɨɝɞɚ ɬɨɱɤɚ z ɨɛɥɚ ɞɚɟɬ ɨɞɧɨɜɪɟɦɟɧɧɨ ɢ ɞɟɤɚɪɬɨɜɵɦɢ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɚɦɢ (x, y) ɢ ɩɨɥɹɪɧɵɦɢ (r,K)

54

ɉɨɥɹɪɧɵɣ ɪɚɞɢɭɫ r ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɦɨɞɭɥɟɦ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɢ ɨɛɨɡɧɚɱɚɟɬ ɫɹ r z ɩɨɥɹɪɧɵɣ ɭɝɨɥ K ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɚɪɝɭɦɟɧɬɨɦ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ Argz K Ⱥɪɝɭɦɟɧɬ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɫ ɬɨɱɧɨɫɬɶɸ ɞɨ 2Q ȿɫɥɢ ɱɢɫɥɨ K ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɚɪɝɭɦɟɧɬɨɦ ɬɨ ɢ ɥɸɛɨɟ ɱɢɫɥɨ ɜɢɞɚ K 2Qk,k Z ɬɚɤɠɟ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɚɪɝɭɦɟɧɬɨɦ ɷɬɨɝɨ ɱɢɫɥɚ Ƚɥɚɜɧɵɦ ɡɧɚɱɟɧɢɟɦ ɚɪɝɭɦɟɧɬɚ argz ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɧɚɢɦɟɧɶɲɢɣ ɩɨ ɚɛɫɨɥɸɬɧɨɣ ɜɟɥɢɱɢɧɟ ɚɪɝɭɦɟɧɬ argz (Q,Q] Ɂɚ ɩɢɫɶ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɜ ɜɢɞɟ

z z (cosK isin K)

ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɡɚɩɢɫɶɸ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ Ɇɨɞɭɥɢ ɤɨɦ ɩɥɟɤɫɧɨ ɫɨɩɪɹɠɟɧɧɵɯ ɱɢɫɟɥ ɪɚɜɧɵ z z .

ȼ ɩ ɛɵɥɢ ɜɵɜɟɞɟɧɵ ɮɨɪɦɭɥɵ ɫɜɹɡɢ ɦɟɠɞɭ ɩɨɥɹɪɧɵɦɢ ɢ ɞɟɤɚɪɬɨ ɜɵɦɢ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɚɦɢ ɬɨɱɤɢ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ Ɍɟɩɟɪɶ ɦɵ ɦɨɠɟɦ ɢɦɢ ɜɨɫɩɨɥɶɡɨɜɚɬɶɫɹ ɞɥɹ ɫɜɹɡɢ ɚɥɝɟɛɪɚɢɱɟɫɤɨɣ ɢ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɵ ɡɚɩɢɫɢ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɉɭɫɬɶ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɟ ɱɢɫɥɨ ɡɚɩɢɫɚɧɨ ɜ ɚɥɝɟɛɪɚɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ

z x iy.

Ɍɨɝɞɚ ɧɚɯɨɞɢɦ

z x2 y2 ,

K ɧɚɯɨɞɢɦ ɤɚɤ ɪɟɲɟɧɢɟ ɫɢɫɬɟɦɵ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ

£

 

2

 

2

 

¦

x

y

 

¦cosK x /

 

 

 

¦

 

 

 

 

.

¤

 

 

 

 

¦

x2 y2

 

¦sin K y /

 

¦

 

 

 

 

 

¥

 

 

 

 

 

ȿɫɥɢɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɟɱɢɫɥɨɡɚɞɚɧɨɜ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣɮɨɪɦɟ ɬɨɧɚɯɨɞɢɦ

x Re z z cosK, y Im z z sin K.

ɉɪɢɦɟɪ

z 2(cos(5Q / 4) isin(5Q/ 4)) 2( 2 / 2 i( 2 / 2)) 2 i 2.

Ɂɚɩɢɲɟɦ ɜ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ ɱɢɫɥɨ z i . Re z 0 Im z 1. Ɉɬɫɸɞɚ i 02 12 1. Ⱥɪɝɭɦɟɧɬ ɜɵɱɢɫɥɹɟɦ ɤɚɤ ɪɟɲɟɧɢɟ ɫɢɫɬɟɦɵ

¦cosK 0

 

Q

 

£

 

 

 

¦

K

 

.

¤

 

2

¦sin K1

 

 

¥¦

 

 

 

55

ɉɨɥɭɱɚɟɦ

i cos(Q/ 2) isin(Q/ 2).

Ɂɚɩɢɲɟɦ ɜ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ ɱɢɫɥɨ z 2 2i.

Re z 2, Im z 2.

Ɉɬɫɸɞɚ z 22 ( 2)2 2 2 . Ⱥɪɝɭɦɟɧɬ ɜɵɱɢɫɥɹɟɦ ɤɚɤ ɪɟɲɟɧɢɟ ɫɢɫɬɟɦɵ

£

 

Q

¦cosK 1 / 2

 

¦

K

 

.

¤

 

 

¦

4

 

¦sin K1 / 2

 

¥

 

 

 

ɉɨɥɭɱɚɟɦ

 

 

 

2 2i 2 2(cos(Q/ 4) isin(Q/ 4).

Ɍɟɤɫɬ ɡɚɞɚɧɢɹ Ɂɚɩɢɫɚɬɶ ɜ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ ɱɢɫɥɨ

ȼɚɪɢɚɧɬɵ ɡɚɞɚɧɢɹ ʋ

1

3 3 3i

2

2 2i

3

4 4

 

i

3

4

2 2 3i

5

7

 

7i

6

2 3 2i

3

7

2 2 3i

8

2 2i

9

2 3 2i

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

5i

11

2 2i

12

3 3 3i

 

 

 

 

 

 

 

 

13

4 4 3i

14

3 3i

15

5 3 5i

16

2 2 3i

17

3

18

4 4i

19

 

2i

20

4 4 3i

21

2 3 2i

22

2 3 2i

23

5 5 3i

24

4i

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

3i

26

2 2i

27

9 3 9i

 

3

28

 

7 7i

29

8 8i

30

2 2 3i

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦɩɪɨɢɡɜɟɞɟɧɢɟɤɨɦɩɥɟɤɫɧɵɯɱɢɫɟɥ ɡɚɞɚɧɧɵɯɜɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢ ɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ

z1 ¸z2 z1 (cosK1 isin K1) z2 (cosK2 isin K2)

z1 z2 (cosK1 cosK2 sin K1 sin K2 i(sin K1 cosK2 sin K2 cosK1))

z1 z2 (cos(K1 K2) isin(K1 K2)) .

Ɇɵ ɩɨɥɭɱɢɥɢ ɱɬɨ ɩɪɢ ɭɦɧɨɠɟɧɢɢ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɵɯ ɱɢɫɟɥ ɜ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢ ɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ ɢɯ ɦɨɞɭɥɢ ɭɦɧɨɠɚɸɬɫɹ ɚ ɚɪɝɭɦɟɧɬɵ ɫɤɥɚɞɵɜɚɸɬɫɹ ɉɨɥɶɡɭɹɫɶ ɷɬɢɦ ɮɚɤɬɨɦ ɥɟɝɤɨ ɩɨɥɭɱɢɬɶ

56

Ɏɨɪɦɭɥɭ Ɇɭɚɜɪɚ:

zn z (cosK isin K) n z n (cosnK isin nK).

ɉɪɢɦɟɪ ȼɵɱɢɫɥɢɦ 1 i 20 . Ɂɚɩɢɲɟɦ ɱɢɫɥɨ ɜ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ:

1 i 2(cos Q4 isin Q4).

ɉɨ ɮɨɪɦɭɥɟ Ɇɭɚɜɪɚ ɩɨɥɭɱɚɟɦ

1 i 20

( 2)20(cos

Q

¸20 isin

Q

¸20) 210(cos5Qisin5Q) 1024.

4

4

ȼɵɱɢɫɥɢɦ 1 i 3 46 . Ɂɚɩɢɲɟɦ ɱɢɫɥɨ ɜ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ

1 i 3 2(cos( Q3) isin( Q3)).

ɉɨ ɮɨɪɦɭɥɟ Ɇɭɚɜɪɚ ɩɨɥɭɱɚɟɦ

1 i

3 46

246(cos(

Q

)¸46 isin(

Q

)¸46)

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

3

 

 

246(cos

2Q

isin

2Q) 246(

1

i

3

) 245

( 1 i 3).

3

2

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɟɤɫɬ ɡɚɞɚɧɢɹ ȼɵɱɢɫɥɢɬɶ ɭɤɚɡɚɧɧɭɸ ɫɬɟɩɟɧɶ ɱɢɫɥɚ.

ȼɚɪɢɚɧɬɵ ɡɚɞɚɧɢɹ ʋ

1

(1 i)27

2

( 1 i)45

3

( 1 i)25

4

(1

 

 

i)34

3

5

(1 3i)27

6

(3 3i)34

7

( 2 2i)23

8

( 3 / 2 i / 2)16

9

( 1/ 3 i / 3)32

10

(2 2i)40

11

( 2 2i)20

12

( 2

 

2i)12

3

13

( 3 i)43

14

(1 3i)51

15

( 3 3 3i)14

16

(4 4i)13

17

( 1 i)43

18

( 3 i)25

19

(3 3i)35

20

( 1/ 2 i / 2)24

21

( 1 3i)23

22

(2 3 2i)10

57

23

(2 2

3i)23

24

(1 i)34

25

(4 4

3i)15

26

( 5 5i)32

27

( 3 i)33

28

(3 3i)37

29

(3 3i)47

30

( 3 i)43

Ɏɨɪɦɭɥɭ Ɇɭɚɜɪɚ ɦɨɠɧɨ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɬɶ ɞɥɹ ɧɚɯɨɠɞɟɧɢɹ ɤɨɪɧɟɣ ɫɬɟɩɟɧɢ n

ɢɡ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɉɭɫɬɶ w n z ɬɨɝɞɚ z wn, ɡɚɩɢɲɟɦ ɜ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬ ɪɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ z r(cosK isin K), w S(cosR isin R) ɉɨ ɮɨɪɦɭɥɟ Ɇɭɚɜɪɚ ɩɨɥɭɱɚɟɦ

r(cosK isin K) Sn (cos nR isin nR).

Ɉɬɫɸɞɚ ɩɨɥɭɱɚɟɦ Sn r, nR K ɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ S n r R K / n Ɇɵ ɞɨɥɠɧɵ ɜɫɩɨɦɧɢɬɶ ɱɬɨ ɚɪɝɭɦɟɧɬ K ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɧɟɨɞ ɧɨɡɧɚɱɧɨ ɟɫɥɢ K ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɚɪɝɭɦɟɧɬɨɦ ɱɢɫɥɚ z, ɬɨ K 2Qk,k Z ɬɚɤɠɟ ɹɜɥɹ ɟɬɫɹ ɚɪɝɭɦɟɧɬɨɦ ɱɢɫɥɚ z. Ɍ ɨ ɞɥɹ ɤɚɠɞɨɝɨ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɦɵ ɦɨɠɟɦ ɩɨɥɭɱɢɬɶ n ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɤɨɪɧɟɣ ɫɬɟɩɟɧɢ n ɜɢɞɚ

n r(cosK isin K)

n r (cos

K 2Qk

isin

 

K 2Qk

),

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

k 0,1, ..., n 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɪɢɦɟɪ ɇɚɣɞɟɦ

 

i Ɂɚɩɢɫɵɜɚɟɦ ɱɢɫɥɨ ɜ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ

ɮɨɪɦɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i cos(Q/ 2) isin(Q/ 2).

 

 

 

 

 

 

 

Ʉɜɚɞɪɚɬɧɵɟ ɤɨɪɧɢ ɢɦɟɸɬ ɜɢɞ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i cos(

Q/ 2 2Qk

) isin(

Q/ 2 2Qk

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

.

 

 

ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɹ k 0,1 ɩɨɥɭɱɚɟɦ ɞɜɚ ɤɨɪɧɹ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

cos(

Q

) isin(

Q

)

 

 

2

 

i

 

 

2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

4

4

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

cos(3Q) isin(3Q)

2

i

 

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

 

4

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇɚɣɞɟɦ 4 1 Ɂɚɩɢɫɵɜɚɟɦ ɱɢɫɥɨ ɜ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ

1 cosQisin Q.

58

Ʉɨɪɧɢ ɱɟɬɜɟɪɬɨɣ ɫɬɟɩɟɧɢ ɢɦɟɸɬ ɜɢɞ

 

 

4 1 cos(

Q2Qk

) isin(

Q2Qk

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɹ k 0,1, 2, 3, ɩɨɥɭɱɚɟɦ ɱɟɬɵɪɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɤɨɪɧɹ

 

 

 

 

w cos

Q

 

isin

Q

 

 

2

i

2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4

 

4

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

cos 3Q isin 3Q

2

 

i

 

2

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

4

 

 

4

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

cos 5Q isin 5Q

2

 

i

 

 

2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

4

 

 

4

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w cos 7Q

isin 7Q

2

 

i

 

 

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

4

 

4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇɚɣɞɟɦ n 1 ȼ ɬɪɢɝɨɧɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ 1 cos0 isin 0 .

 

 

Ʉɨɪɧɢ ɫɬɟɩɟɧɢ n ɢɦɟɸɬ ɜɢɞ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1 cos(

2Qk

) isin(2Qk ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɹ k 0,1, .., n 1 ɩɨɥɭɱɚɟɦ n ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɤɨɪɧɟɣ ɜɫɟ ɤɨɪɧɢ ɥɟ

ɠɚɬ ɧɚ ɟɞɢɧɢɱɧɨɣ ɨɤɪɭɠɧɨɫɬɢ ɢ ɞɟɥɹɬ ɟɟ ɧɚ n ɪɚɜɧɵɯ ɞɭɝ ɞɥɢɧɵ

2Q

.

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɟɤɫɬ ɡɚɞɚɧɢɹ ȼɵɱɢɫɥɢɬɶ ɤɨɪɧɢ ɭɤɚɡɚɧɧɨɣ ɫɬɟɩɟɧɢ

 

 

ȼɚɪɢɚɧɬɵ ɡɚɞɚɧɢɹ ʋ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

6 64

 

 

 

2

 

4 81

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3 i

 

 

 

4

1 3i

5

 

12 1000

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

4 16

 

 

 

 

7

9

 

 

 

8

 

3 8

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

(1/ i)

 

 

 

10

6 9

 

 

 

11

 

3 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

4 4 3i

 

 

 

13

2 2

 

i

14

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

5 5 3i

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

12 27

 

 

17

 

 

 

1 3i

 

18

 

 

 

 

 

 

7 7 3i

 

 

 

19

6 8

 

 

 

20

 

 

5 5 3i

 

21

 

 

 

 

 

 

3 (1/ i)

 

 

 

22

3 i

 

 

 

23

 

 

2 2 3i

 

24

 

 

3 8

 

 

 

 

25

(1/ i)

26

 

 

4 4 3i

 

27

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

3 3 3i

29

 

3 27

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

3 (1/ i)

 

 

59

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɚɥɝɟɛɪɚɢɱɟɫɤɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɫɬɟɩɟɧɢ n

anzn an 1zn 1 ... a1z a0 0. (*)

Ɂɞɟɫɶ a j , j 0,...,n – ɩɨɫɬɨɹɧɧɵɟ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ Ʉɨɦɩɥɟɤɫɧɨɟ ɱɢɫɥɨ

ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɤɨɪɧɟɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɟɫɥɢ ɩɪɢ ɩɨɞɫɬɚɧɨɜɤɟ ɟɝɨ ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɜɦɟɫɬɨ ɩɟɪɟɦɟɧɧɨɣ, ɨɧɨ ɨɛɪɚɳɚɟɬ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɜ ɬɨɠɞɟɫɬɜɨ

Ɉɫɧɨɜɧɚɹɬɟɨɪɟɦɚ ɚɥɝɟɛɪɵ ȼɫɹɤɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɧɟɧɭɥɟɜɨɣ ɫɬɟɩɟɧɢ ɢɦɟɟɬ ɩɨ ɤɪɚɣɧɟɣ ɦɟɪɟ ɨɞɢɧ ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɵɣ ɤɨɪɟɧɶ [12]

ɑɢɫɥɨ z0 ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɤɨɪɧɟɦ ɫɬɟɩɟɧɢ k ɞɥɹ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɟɫɥɢ ɷɬɨ ɭɪɚɜ ɧɟɧɢɟ ɦɨɠɧɨ ɩɟɪɟɩɢɫɚɬɶ ɜ ɜɢɞɟ

(z z0)k (bn k zn k ... b1z b0) 0.

Ɉɫɧɨɜɧɭɸɬɟɨɪɟɦɭɚɥɝɟɛɪɵɦɨɠɧɨɩɟɪɟɮɨɪɦɭɥɢɪɨɜɚɬɶ ɫɥɟɞɭɸɳɢɦ ɨɛɪɚ ɡɨɦ ɥɸɛɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɫɬɟɩɟɧɢ n ɢɦɟɟɬ ɪɨɜɧɨ n ɤɨɦɩɥɟɤɫɧɵɯ ɤɨɪɧɟɣ ɫ ɭɱɟɬɨɦ ɢɯ ɤɪɚɬɧɨɫɬɢ

ɉɪɢɦɟɪ Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ

 

 

 

z2 4 0.

 

 

 

ȿɝɨ ɤɨɪɧɹɦɢ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɤɜɚɞɪɚɬɧɵɟ ɤɨɪɧɢ ɢɡ ɱɢɫɥɚ 4 :

z 4 2(cos

Q2Qk

isin

Q2Qk

),

 

 

 

 

 

2

 

2

 

ɩɨɞɫɬɚɜɥɹɹ k 0,1 ɩɨɥɭɱɚɟɦ ɤɨɪɧɢ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ

 

 

 

z1 2i, z2 2i.

 

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 2z 5 0.

 

ɉɨ ɮɨɪɦɭɥɟ ɞɥɹ ɤɨɪɧɟɣ ɤɜɚɞɪɚɬɧɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɩɨɥɭɱɚɟɦ

z 1

( 2 o 16) 1

( 2 o4i)

 

1,2

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

z1 1 2i, z2 1 2i.

 

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ

 

 

 

 

 

 

 

z2 (5 2i)z 5(1 i) 0.

 

ɉɨ ɮɨɪɦɭɥɟ ɞɥɹ ɤɨɪɧɟɣ ɤɜɚɞɪɚɬɧɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ ɩɨɥɭɱɚɟɦ

 

z

 

1 ( 5 2i o 1).

 

 

1,2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1 2 i, z2 3 i.

60

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