Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

(1)АЛГЕБРА КОНЕЧНЫЙ

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
1.4 Mб
Скачать

2.Сложение, вычитание, умножение и возведение в целую по-

ложительную степень комплексных чисел можно выполнять по правилам этих действий над обычными алгебраическими выражениями, но с заме-

ной степеней числа i .

3.Деление комплексных чисел:

 

 

 

 

a1 b1 i

 

(a1 b1 i) (a2 b2 i)

 

 

(a1a2 b1b2 ) (b1a2

b2a1 ) i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a b i

 

(a b i) (a b i)

 

a2

b2 i2

 

 

 

2

 

2

 

2

2

2

2

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1a2 b1b2

 

 

b1a2 b2a1

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2 b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3.26.2. ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМА КОМПЛЕКСНОГО ЧИСЛА

 

 

1.

Комплексное число

a b i

 

определяется парой вещественных

чисел a и

 

b .

Это позволяет изображать комплексные числа как точки

 

M (a,b)

плоскости в декартовой (прямоугольной) системе координат или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OM .

 

 

 

 

 

 

радиусом-вектором этой точки r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M(a,b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

2.

 

Модулем

комплексного

числа

называется

длина вектора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

a 2 b2 , угол называется аргументом комплексного числа.

 

 

 

 

r

 

 

 

 

3.

Из прямоугольного треугольника OAM имеем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a r cos , b r sin ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тогда

a b i r ( cos i sin )

-

 

 

тригонометрическая форма комплексного числа.

45

4. Действия над комплексными числами в тригонометрической форме

Умножение. Пусть даны два комплексных числа:

 

 

 

z1

 

a1

b1

i r1

( cos 1

i sin 1 ),

 

 

 

z2

 

a2

b2

i r2

( cos 2

i sin 2 );

тогда

z1 z2

r1 r2 cos( 1

2 ) i sin( 1

2 ) .

Деление:

 

z1

 

 

r1

cos (

 

 

 

) i sin (

 

 

 

) .

 

 

 

 

1

2

1

2

 

 

z2

 

 

 

r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Возведение в степень:

r ( cos i sin ) n r n cos (n ) i sin (n ) .

Извлечение корня:

 

 

 

 

 

2k

i sin

2k

 

 

 

 

n r cos i sin = n r cos

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

 

где к 0,1, 2,3,..., (n 1).

Формулы возведения в степень и извлечения корня называются фор-

мулами Муавра.

3.26.3. ПОКАЗАТЕЛЬНАЯ ФОРМА КОМПЛЕКСНОГО ЧИСЛА

z a i b r ( cos i sin ) r ei .

ДЛЯ ЗАМЕТОК

46

3.27. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПРИЁМЫ ПОСТРОЕНИЯ

ГРАФИКОВ ФУНКЦИЙ

3.27.1. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ГРАФИКОВ

Исходя из графика функции y f x , можно построить графики

функций:

1.y f x - первоначальный график отображается симмет-

рично оси Ох («зеркальное отображение»).

2. y f x а - первоначальный график сдвигается вдоль оси

Ох на величину а вправо, если a 0 и влево, если a 0 .

3.y f x b - исходный график перемещается вдоль оси Оу

на величину b : вверх, если b 0 , и вниз, если b 0 .

4.y А f x - исходный график растягивается вдоль оси Оу в

А раз (если А>1) и сжимается в

1

раз, если

0 A 1.

 

 

 

А

 

 

5.

y f k x

- тот же график, но растянутый вдоль оси Ох от

начала координат в

1k раз.

 

 

 

Таким образом,

используя график функции y f x , можно постро-

ить график функции

 

 

 

 

6.

y A f k x a b .

 

 

 

47

Примеры.

1) y f x , y f x

y ln x

y ln x

3) y f x b

2)y f x а

Примеры. (1): y1 cos x ;

(2): y2 cos( x 1) - сдвиг на 1 ед.

вправо;

(3) : y3 cos( x 2 ) - сдвиг на 2 ед.

влево.

4) y А f x

Примеры. (1) : y1 sin x ;

Примеры. (1) : y

sin x ;

(2) : y2 2 sin x - сдвиг на 2 ед.

 

 

 

 

 

 

1

(2) :

y

2

3 sin x

- растяжение в 3

 

 

 

 

 

 

 

вверх ;

раза вдоль оси Оу;

(3) : y3 1 sin x - сдвиг на 1 ед.

(3):

y

 

 

1

sin x - сжатие в 2 раза.

 

 

вниз.

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

5) y f k x

Примеры. (1): y sin x ;

(2): y sin 2x - сжатие в два

раза к началу координат вдоль оси Ох;

(3): y sin( 21 x )- растяжение в два

раза от начала координат вдоль оси Ох.

6) y A f k x a b

Пример.

y 3 sin( 2x 4 )+1

Приведём к виду:

y 3 sin 2( x 2 ) 1.

Строим цепочку графиков в следующей последовательности:

1. y1 sin x ;

2. y2 sin 2x - сжатие в 2 раза ; 3. y3 sin 2( x 2 ) - сдвиг на 2

ед. вправо вдоль оси Ох;

4. y4 3 sin 2( x 2 ) 3y3 -

растяжение в 3 раза вдоль оси Оу;

5. y5 3 sin 2( x 2 ) y4 -

зеркальное отображение относительно оси Ох;

6. y y5 1 - график построен.

49

 

 

 

3.27.2.

СЛОЖЕНИЕ ГРАФИКОВ

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Для

построения

графика

 

 

 

y x

функции

y f x x

 

 

 

 

 

 

 

x

можно поступить так:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Строим графики функций

 

 

 

 

 

 

y1 f x , y2 x .

 

 

 

 

 

 

y1 x

2. Возьмём какое-нибудь значе-

 

 

 

 

 

 

ние x0 из области определения

 

 

 

x0

 

 

функций и найдём f x0 , x0 .

 

 

 

 

1

3. После этого остаётся сло-

 

 

 

y2

 

жить направленные отрезки, ве-

 

 

 

 

 

x

личины

которых

 

равны

 

 

 

 

 

 

f x0 , x0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Взяв различные значения х и

 

 

 

 

 

 

поступая

аналогичным

образом,

 

 

 

 

 

 

построим точки, принадлежащие

 

 

 

 

 

 

графику функций y f x x .

Пример.

y x 1 . Эту функцию можно записать как y y

y

,

 

 

 

x

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где y x , y

2

1 .

 

 

 

 

 

 

1

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Строим графики этих функций и их складываем.

 

 

3.28. ГРАФИКИ НЕКОТОРЫХ ФУНКЦИЙ, СОДЕРЖАЩИЕ

 

АБСОЛЮТНУЮ ВЕЛИЧИНУ (СОДЕРЖАЩИЕ МОДУЛЬ)

 

y x 2 2 x 3

 

 

 

 

 

y x2 2 x 3

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y ln

x

 

y

ln

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y sin

x

 

y

sin

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y cos

 

x

 

y

cos

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- /2

/2

-1,5

-0,5

0,5

1,5

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y tg

x

 

 

y

tg

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1,5

-0,5

0,5

1,5

-1,5

-0,5

0,5

1,5

 

 

51

y ctg

 

 

 

x

y

ctg

x

 

 

 

 

 

-

 

-

 

3.29.ПРОГРЕССИИ

a)Арифметическая прогрессия

1.Общий член арифметической прогрессии:

an a1 d n 1 .

Здесь а1 - первый член прогрессии, d – разность прогрессии.

2. Сумма n членов арифметической прогрессии:

S

a1 an

n , n - число членов прогрессии.

2

 

 

52

б) Геометрическая прогрессия

 

 

 

 

 

 

 

1.

Общий член геометрической прогрессии:

 

 

 

 

u

n

u q n 1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

u1 - первый член , q - знаменатель прогрессии.

2.

Сумма

 

n

членов геометрической прогрессии:

 

 

Sn

 

u u

n

q

 

Sn u1

1 q n

 

 

 

 

 

1

 

 

 

или

 

 

, если

q 1.

 

 

 

 

1 q

 

 

 

1 q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Для бесконечно убывающей геометрической прогрессии

 

( q < 1) сумма

членов

S

u1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 q

 

 

 

 

53

ДЛЯ ЗАМЕТОК

54