Teknobench

Áireamhán Uimhreacha Coimpleacsacha

Áireamhán uimhreacha coimpleacsacha le céimeanna. Suimigh, dealaigh, iolraigh, roinn, ardaigh go cumhacht, aimsigh fréamhacha n-ú, modúl agus argóint.

Glactar le: 3+4i, 4i+3, -2i, i, 5, 2.5-0.5j (dronuilleogach), 5∠53.13° nó 2 cis 45 (polach, an uillinn san aonad roghnaithe, nó le ° nó π), 2e^(iπ/2) (easpónantúil).

Toradh

–

Foirm dhronuilleogach a + bi
–
Foirm pholach r∠θ
–
Foirm easpónantúil r·e^(iθ), θ i raidiain
–
Modúl |z|
–
Argóint θ
–
Comhchuingeach
–

Céim ar chéim

Conas an t-áireamhán uimhreacha coimpleacsacha a úsáid

  1. Clóscríobh uimhir in Uimhir choimpleacsach z. Is féidir í a scríobh i bhfoirm dhronuilleogach (3+4i, 4i+3, -2i, i, 5), i bhfoirm pholach (5∠53.13° nó 2 cis 45) nó i bhfoirm easpónantúil (2e^(iπ/2)). Is féidir le innealtóirí j a scríobh in ionad i.
  2. Roghnaigh an Oibríocht: Suimiú: z + w, Dealú: z − w, Iolrú: z × w, Roinnt: z ÷ w, Cumhacht: zⁿ, Fréamhacha n-ú de z, nó Modúl, argóint, comhchuingeach agus foirmeacha z.
  3. Líon isteach an dara réimse. Leanann a lipéad an oibríocht: An dara huimhir w do na ceithre oibríocht bhunúsacha, Easpónant n (réadach nó coimpleacsach) do chumhachtaí agus Céim na fréimhe n (1 go 100) d’fhréamhacha. Tá sé folaithe nuair nach mian leat ach airíonna z.
  4. Roghnaigh an Aonad uillinne, Céimeanna nó Raidiain. Úsáidtear é d’ionchur polach gan siombail aonaid agus do gach argóint sna torthaí.
  5. Nuashonraítear an toradh agus tú ag clóscríobh; déanann Áirigh an rud céanna agus taispeánann sé teachtaireacht mura féidir iontráil a léamh. Cóipeálann Cóipeáil an toradh, nó liosta iomlán na bhfréamhacha.

Faoin toradh, gheobhaidh tú na foirmeacha dronuilleogach, polach agus easpónantúil, an modúl, an argóint agus an comhchuingeach, agus ina ndiaidh sin cuid Céim ar chéim a athdhéanann an ríomh le d’uimhreacha.

Na rialacha taobh thiar de gach oibríocht

Tá cuid réadach a agus cuid shamhailteach b ag uimhir choimpleacsach z = a + bi, áit a bhfuil i² = −1.

  • Suimiú agus dealú: oibrítear cuid ar chuid: (a + bi) ± (c + di) = (a ± c) + (b ± d)i.
  • Iolrú: leathnaítear na lúibíní agus cuirtear −1 in ionad i²: (a + bi)(c + di) = (ac − bd) + (ad + bc)i. Mar shampla (3 + 4i)(1 − 2i) = 11 − 2i.
  • Roinnt: iolraítear an barr agus an bun le comhchuingeach an roinnteora, rud a fhágann go bhfuil an t-ainmneoir réadach: (a + bi) / (c + di) = (a + bi)(c − di) / (c² + d²). Mar sin (3 + 4i) / (1 − 2i) = (−5 + 10i) / 5 = −1 + 2i.
  • Modúl agus argóint: is é |z| = √(a² + b²) an fad ón tionscnamh, agus is í an argóint θ = atan2(b, a) an uillinn leis an ais réadach dheimhneach. Tugann an uirlis an phríomhargóint, idir −180° agus 180° (−π agus π). Níl sainmhíniú ar argóint 0.
  • Comhchuingeach: z̄ = a − bi, an íomhá scátháin trasna na haise réadaí. z × z̄ = |z|².

Foirmeacha polacha agus easpónantúla

Is féidir aon uimhir choimpleacsach nach nialas í a scríobh mar z = r(cos θ + i sin θ) = r∠θ = r·e^(iθ), agus r = |z|. Ag dul ar ais, a = r cos θ agus b = r sin θ. Úsáideann an fhoirm easpónantúil raidiain i gcónaí, mar nach fíor foirmle Euler e^(iθ) = cos θ + i sin θ ach le θ i raidiain. D’ionchur polach, is féidir leat an t-aonad a éigniú le ° nó rad, nó π a úsáid: is é 2i é 2∠π/2 pé aonad atá roghnaithe.

Cumhachtaí agus fréamhacha

I gcás easpónant slánuimhreach, tugann foirmle de Moivre zⁿ = rⁿ∠(nθ): ardaigh an modúl go dtí an chumhacht agus iolraigh an uillinn. Ríomhann an uirlis an toradh freisin le hiolrú arís agus arís eile, mar sin tagann (1 + i)⁸ amach go beacht mar 16. I gcás easpónant codánach nó coimpleacsach, úsáideann sí an phríomhbhrainse z^w = e^(w·Log z), agus Log z = ln r + iθ. Sin an chaoi a bhfuil i^i ≈ 0.2079, uimhir réadach.

Tá n fréamh n-ú éagsúla go díreach ag uimhir nach nialas í. Tá an modúl ⁿ√r acu uile agus is iad (θ + k × 360°) / n a n-uillinneacha do k = 0 … n − 1, mar sin suíonn siad go cothrom ar chiorcal. Is iad fréamhacha ciúbacha −8: 1 + 1.732i, −2 agus 1 − 1.732i. Is í an chéad cheann (k = 0) an phríomhfhréamh.

Ceisteanna coitianta

Conas an t-aonad samhailteach a chlóscríobh?

Úsáid i nó j, roimh an uimhir nó ina dhiaidh: ciallaíonn 4i, i4, 4*i agus 4j an rud céanna. Is é 1i é i amháin agus is é −1i é −i. Glactar le spásanna thart ar + agus −, ach diúltaítear do “3 4i” mar go bhfuil an t-oibreoir ar iarraidh.

Cén fáth a dtaispeánann an toradh 0 in ionad uimhir bheag?

Fágann uimhríocht snámhphointe rianta ar nós 6.1 × 10⁻¹⁷ agus cos 90° á ríomh. Baineann an uirlis codanna atá do-airithe i gcomparáid le méid na huimhreach agus taispeánann sí suas le 10 ndigit shuntasacha, mar sin taispeántar 5∠90° mar 5i.

Cén raon a úsáideann an argóint?

An phríomhargóint, in (−180°, 180°] nó (−π, π]. Tá argóint 180° (π) ag uimhir ar an ais réadach dhiúltach, mar −1. Ní bhíonn ach cas iomlán de dhifríocht idir raonta eile, ar nós 0° go 360°.

Cén fáth nach ionann (−8)^(1/3) agus −2?

Le easpónant nach slánuimhir é, tugann an uirlis an phríomhluach e^(w·Log z), arb é 1 + 1.732i é do −8. Tá an fhréamh chiúbach réadach −2 ar cheann de na trí fhréamh a liostálann Fréamhacha n-ú de z le n = 3.

Cad is 0 go cumhacht 0 ann?

Leanann an uirlis an gnás is gnách 0⁰ = 1. Tuairiscítear cumhacht dhiúltach de nialas, nó cumhacht choimpleacsach nach bhfuil a cuid réadach dearfach, mar gan sainmhíniú.

Cé chomh cruinn is atá na torthaí?

Úsáideann na ríomhanna uimhreacha dúbailte-chruinnis (thart ar 15–16 digit shuntasach) agus taispeántar iad le 10. Is mó ná leor é sin d’obair chúrsa agus d’innealtóireacht leictreach, ach ní hailgéabar siombalach beacht é: taispeántar √3 mar 1.732050808.