Matematika Hyperconcise D5: Bilangan kompleks

Jan 30 2023
Koordinat kutub (r, θ) = (magnitudo, sudut berlawanan arah jarum jam dengan Cartesian (1, 0)) dapat digunakan untuk melacak sudut antara beberapa vektor dalam dua dimensi. Mereka terkait dengan koordinat Cartesian (x, y) melalui persamaan x = r⦁cos(θ) dan y = r⦁sin(θ) ((−r, θ) mengacu pada titik (r, θ + τ/2 ), dan jika k adalah sembarang bilangan bulat, (r, θ + k⦁τ) mengacu pada titik (r, θ)).

Koordinat kutub (r, θ) = (magnitudo, sudut berlawanan arah jarum jam dengan Cartesian (1, 0)) dapat digunakan untuk melacak sudut antara beberapa vektor dalam dua dimensi. Mereka terkait dengan koordinat Cartesian (x, y) melalui persamaan x = r⦁cos(θ) dan y = r⦁sin(θ) ((−r, θ) mengacu pada titik (r, θ + τ/2 ), dan jika k adalah sembarang bilangan bulat, (r, θ + k⦁τ) mengacu pada titik (r, θ)). Memecahkan r dan θ, r² = x² + y² dan

Misalnya,

Semua grafik di sini dibuat menggunakan Geogebra (sedikit dimodifikasi), di bawah CC BY-SA 3.0

Mengalikan sebuah bilangan (vektor 1 dimensi) dengan −1 akan memutarnya τ/2 radian di sekitar 0 (dalam ruang 1 dimensi). Seseorang dapat mendefinisikan jenis bilangan baru (i) sedemikian rupa sehingga mengalikan suatu bilangan dengan i memutarnya τ/4 radian di sekitar 0 (dalam bidang kompleks); bilangan apa pun dalam bentuk x + i⦁y, dengan x dan y keduanya bilangan real (bilangan apa pun yang dapat didefinisikan sebagai limit dari satu ekspresi desimal) dan i² = −1 dikenal sebagai bilangan kompleks. Bidang kompleks adalah ruang 2 dimensi yang memuat semua bilangan kompleks.

Jika z adalah bilangan kompleks (e adalah konstanta yang ditentukan dengan kalkulus),

Sifat ini dapat dibuktikan dengan deret Taylor

Misalnya,

Saya menggunakan arctan(z) untuk merepresentasikan invers umum dari garis singgung di sini.

Saat menggunakan properti "fungsi" terbalik dengan bilangan kompleks, Anda tidak dapat lagi mengabaikan cabang lainnya:

Properti hanya dijamin berfungsi untuk satu set nilai k.

Teorema dasar aljabar: Jika setiap aₖ dan bₖ adalah bilangan kompleks yang tidak bergantung pada z (beberapa mungkin sama), maka