
2. Описание предметной области.
Предметной областью решаемой задачи является калькулятор комплексных чисел, реализующий операции сложения, умножения, вычитания, деления, нахождение модуля и аргумента комплексного. Также имеется возможность представить результат в показательной форме и изобразить комплексное число на комплексной плоскости.
3. Используемые подходы, методы и технологии программирования.
Необходимость в комплексных числах появилась при решении квадратных уравнений для случая D < 0 ( здесь D – дискриминант квадратного уравнения). Долгое время эти числа не находили физического применения, поэтому их и назвали «мнимыми» числами. Однако сейчас они очень широко применяются в различных областях физики
и техники: электротехнике, гидро- и аэродинамике, теории упругости и др.
Комплексные числа записываются в виде: a+ bi. Здесь a и b действительные числа, а i – мнимая единица, т.e.
i 2 = –1. Число a называется абсциссой, a b – ординатой комплексного числа a+ bi. Два комплексных числа a+ bi и a bi называются
сопряжёнными комплексными числами.
-
Сложение - рисунок 1.Суммой комплексных чисел a+ bi и c+ di называется комплексное число ( a+ c ) + ( b+ d ) i. Таким образом, при сложениикомплексных чисел отдельно складываются их абсциссы и ординаты. Это определение соответствует правилам действий с обычными многочленами.
Рисунок 1
-
Вычитание - рисунок 2. Разностью двух комплексных чисел a+ bi (уменьшаемое) и c+ di (вычитаемое) называется комплексное число ( a – c ) + ( b – d ) i. Таким образом, при вычитании двух комплексных чисел отдельно вычитаются их абсциссы и ординаты.
Рисунок 2
-
Умножение - рисунок 3. Произведением комплексных чисел a+ bi и c+ di называется комплексное число: ( ac – bd ) + ( ad + bc ) i . Это определение вытекает из двух требований:
1) числа a+ bi и c+ di должны перемножаться, как алгебраические двучлены,
2) число i обладает основным свойством: i 2 = –1.
Рисунок 3
-
Разделить комплексное число (рисунок 4) a+ bi (делимое) на другое c+ di (делитель) - значит найти третье число e+ f i (чатное), которое будучи умноженным на делитель c+ di, даёт в результате делимое a+ bi.Если делитель не равен нулю, деление всегда возможно.
(a+bi/c+di) = ((a*c+b*d)/(c^2+d^2))+((b*c-a*d)/(c^2+d^2))*i.
Рисунок 4
-
Модулем комплексного числа (рисунок 5) называется длина вектора OP, изображающего комплексное число на координатной (комплексной) плоскости. Модуль комплексного числа a+ bi обозначается | a+ bi | или буквой r и равен: r=|a+bi| =
.
Рисунок 5
-
Аргумент комплексного числа (рисунок 6,7) - это угол
между осью OX и вектором OP, изображающим это комплексное число. Отсюда, tan
= b / a .
Рисунок 6
Рисунок 7
4. Uml-диаграмма «Прецедентов» решаемой задачи.
Рисунок 8
5. Uml-диаграмма «Классов» решаемой задачи.
Чтобы просмотреть подробную диаграмму классов нажмите сюда.