- •Алгебраическая форма записи комплексного числа. Арифметические операции с комплексными числами в алгебраической форме записи.
- •Геометрическая интерпретация комплексного числа на комплексной плоскости.
- •Модуль и аргумент комплексного числа.
- •Тригонометрическая форма записи комплексного числа. Формула Муавра.
- •Извлечение корня из комплексного числа.
- •Понятие многочлена. Наибольший общий делитель.
- •Основная теорема. Следствие из основной теоремы.
- •Доказательство.
- •Понятие квадратичной формы. Приведение квадратичной формы к каноническому виду.
- •Закон инерции.
- •Вещественное евклидово пространство и его простейшие свойства.
- •Доказательство.
- •Ортонормированный базис конечномерного евклидового пространства.
- •Неравенство Коши - Буняковского.
- •Комментарии
- •Понятие нормы
- •Норма в кольце гауссовых целых чисел
- •Норма в действительном квадратичной расширении кольца целых чисел
- •Линейный оператор. Действия над линейными операторами.
- •Ядро линейного оператора. Основные свойства.
- •Образ линейного оператора. Основные свойства.
- •Ранг линейного оператора. Основные свойства.
- •Матричная запись линейных операторов. Собственные значения и собственные векторы линейных операторов.
- •Определение унитарного оператора. Критерий существования унитарного оператора в Евклидовом пространстве.
- •Определение нормального оператора. Связь унитарного и нормального оператора.
- •Кольцо. Изоморфизм колец
- •Первая теорема
- •Вторая теорема
- •Третья теорема
- •Поле. Изоморфизм полей.
- •Группа. Свойства групп.
- •Простейшие свойства
- •Изоморфизм групп.
- •Первая теорема
- •Вторая теорема
- •Третья теорема
- •Разложение группы по подгруппе.
- •Циклические группы
Тригонометрическая форма записи комплексного числа. Формула Муавра.
Если
вещественную
и
мнимую
части
комплексного числа выразить через
модуль
и
аргумент
(
,
),
то всякое комплексное число
,
кроме нуля, можно записать в
тригонометрической форме
Эта формула позволяет возводить в целую степень ненулевое комплексное число, представленное в тригонометрической форме. Формула Муавра имеет вид:
где — модуль, а — аргумент комплексного числа. В современной символике она опубликована Эйлером в 1722 году. Приведенная формуле справедлива при любом целом n, не обязательно положительном.
Извлечение корня из комплексного числа.
формула
применимая при вычислении корней
-ой
степени из ненулевого комплексного
числа:
Отметим,
что корни
-й
степени из ненулевого комплексного
числа всегда существуют, и их количество
равно
.
На комплексной плоскости, как видно из
формулы, все эти корни являются вершинами
правильного
-угольника,
вписанного в окружность радиуса
с
центром в начале координат
Понятие многочлена. Наибольший общий делитель.
Многочлен (или полином) от n переменных — это конечная формальная сумма вида
,
где
есть
набор из целых
неотрицательных чисел (называется
мультииндекс),
—
число (называемое «коэффициент
многочлена»), зависящее только от
мультииндекса I.
В частности, многочлен от одной переменной есть конечная формальная сумма вида
где
фиксированные
коэффициенты,
а
—
переменная.
С помощью многочлена выводятся понятия алгебраическое уравнение и алгебраическая функция.
Делители многочлена
Делитель многочлена f(x) - многочлен g(x), такой, что
f(x) = g(x)q(x).
Наибольший общий делитель двух многочленов
Наибольший общий делитель многочленов f(x) и g(x) - такой их общий делитель d(x), который делится на любой другой их общий делитель.
Алгоритм Евклида (алгоритм последовательного деления) нахождения наибольшего общего делителя многочленов f(x) и g(x)
Тогда
-
наибольший общий делитель f(x) и g(x).
Основная теорема. Следствие из основной теоремы.
Основна́я теоре́ма а́лгебры утверждает, что
Всякий отличный от константы многочлен с комплексными коэффициентами имеет по крайней мере один корень в поле комплексных чисел.
Самое простое доказательство этой теоремы даётся методами комплексного анализа. Используется тот факт, что функция, аналитическая на всей комплексной плоскости и не имеющая особенностей на бесконечности, есть константа. Посему, функция 1/p, где p — многочлен, должна иметь хоть один полюс на комплексной плоскости, а, соответственно, многочлен имеет хоть один корен
Немедленным следствием из теоремы является то, что любой многочлен степени над полем комплексных чисел имеет в нём ровно корней, с учётом кратности корней.
Доказательство.
У
многочлена
есть
корень
,
значит, по теореме
Безу, он представим в виде
,
где
—
другой многочлен. Применим теорему к
и
будем применять её таким же образом до
тех пор, пока на месте
не
окажется линейный множитель.
