Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО ТЕМЕ 7. 1. ТЕОРИЯ ФУНКЦИЙ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ.pdf
Скачиваний:
57
Добавлен:
18.04.2015
Размер:
606.13 Кб
Скачать

7π

i

 

 

 

7π

 

 

7π

 

4

 

 

 

Re 2 e

 

=

 

= Re 2 cos

4

 

+ i sin

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

7π

= 2

2

= 2 .

2 cos

 

2

 

 

4

 

 

 

 

Задача 3

 

 

Вычислить i128 6i79 +3i11 +i5 .

 

 

 

Решение задачи

Учитывая, что

i2 = −1,

и (1)2n =1, (1)2n +1 = −1 ,

получаем

i128 6i79 +3i11 +i5 = (i2 )64 6i(i2 )39 +3i(i2 )5 +i(i2 )2 =

=1 + 6i 3i +i =1 + 4i .

 

 

 

 

Задача 4

 

 

 

 

 

(

2 6 i)11

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

3 +i)7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение задачи

 

 

 

 

Представим

числа

2

6 i

 

и

3 +i

в показательной

форме:

 

 

 

 

 

 

 

 

π i

 

 

 

 

 

 

 

2

6 i =

8 e

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π i

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 +i = 2e 6

 

 

 

 

и возведем их в степени:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 2

 

 

 

 

π

11

 

 

 

11π

 

11

 

 

 

i

 

16

 

i

 

 

 

 

6 i)

=

8e

3

 

= 2

2e

3

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

7

 

 

 

 

 

 

 

7 π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

2 e 6

i

 

= 2

7

e

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 3 + i )

 

=

 

 

 

 

6

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 2 6 i)11

 

 

216

2e

11π

i

 

 

 

 

 

 

 

 

29π

 

 

 

 

 

=

 

 

3

=

 

9

 

2e

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

7π

 

 

 

 

 

2

 

 

 

6 .

 

 

 

(

3 +i)

 

 

 

 

 

27 e

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29π

i

 

 

 

29π

 

 

 

 

 

 

29π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5π

e

 

= cos

 

6

+isin

 

 

6

 

= cos

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5π

π

 

= −cos

π

i sin

π

= −

 

3

i

1

,

 

i sin

 

6

 

6

6

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

получаем(

2

 

6 i)11

 

 

 

9

 

 

 

 

3

 

 

 

1

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

= −2 2( 3 +i).

 

 

 

 

 

= 2 2

2

 

2

 

 

( 3 +i)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить и изобразить на комплексной плоскости 5 1 +i .

 

 

 

 

Справочный материал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Извлечь корень натуральной степени

 

n

из числа z - значит

найти такое число w = n z , n - я степень которого равна z.

Если z = reiϕ , то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n z = n reiϕ = n rei

 

ϕ+2πk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ + 2πk

+ isin

ϕ + 2πk

 

k

= 0,1,K, n 1 .

= n r cos

n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Все n различных значений n z

имеют один и тот же модуль,

равный n r . Аргументы значений w и w

+1

 

 

отличаются один от

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

другого на

2π

 

. Поэтому точки, соответствующие значениям n z ,

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n -

угольника,

 

вписанного в

являются вершинами правильного

 

окружность радиуса n r с центром в начале координат.

 

 

 

 

 

 

 

Решение задачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдем модуль и аргумент числа z = −1 +i :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r =

 

z

 

= (1)2 +1 = 2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ = arg z = arctg

1

 

+π = −

π

+π =

3π

.

 

 

 

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

3π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

2πk

 

 

 

 

 

 

 

+

2πk

5 1 +i

= 5

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

4

 

2

 

 

cos

 

 

 

 

 

+i sin

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полагая

k = 0,1,2,3,4 ,

найдем пять

 

различных

 

значений

корня:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k = 0

 

w

= 5

1 +i =10

2

 

3π

 

+isin

3π

 

 

 

cos

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k =1

 

w

= 5

1 + i = 10

 

 

11π

 

+ isin

 

11π

 

2 cos

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k = 2

 

w

= 5

1 +i =10

2

 

19π

+isin

19π

 

cos

 

 

 

 

 

 

,

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k = 3

 

w

= 5

1 +i =10

2

 

27π

 

+isin

 

27π

 

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k = 4

 

w

= 5

1 +i =10

 

 

35π

 

+isin

 

35π

 

2 cos

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9