Как решить комплексное уравнение по математике
Применение уравнений широко распространено в нашей жизни. Они используются во многих расчетах, строительстве сооружений и даже спорте. Уравнения человек использовал еще в древности и с тех пор их применение только возрастает. Для наглядности решим такое задание:
Вычислить \[ (z_1\cdot z_2)^<10>,\] если \[z_1=-1+\sqrt 3i, z_2=\frac<1><4>(\cos 30^<\circ>+i\sin30^<\circ>).\]
В первую очередь обратим внимание на то, что одно число представлено в алгебраической, другое — в тригонометрической форме. Его необходимо упростить и привести к следующему виду
Выражение \[z_1\cdot z_2^10\] говорит о том, что в первую очередь делаем умножение и возведение в 10-ю степень по формуле Муавра. Эта формула сформулирована для тригонометрической формы комплексного числа. Получим:
Придерживаясь правил умножения комплексных чисел в тригонометрической форме, сделаем следующее:
\[z_1=\begin
\[z_1 \cdot z_2=\begin
Далее применяем формулу Муавра \[ z^n=\begin
Делая дробь \[\frac<25><3>=8\frac<1><3>\] правильной, приходим к выводу, что можно «скрутить» 4 оборота \[(8\pi рад.):\]
Данное уравнение можно решить еще одним способом, который сводится к тому, чтобы привести 2 -е число в алгебраическую форму, после чего выполнить умножение в алгебраической форме, перевести результат в тригонометрическую форму и применить формулу Муавра:
Где можно решить систему уравнений с комплексными числами онлайн?
Решить систему уравнений вы можете на нашем сайте https://pocketteacher.ru. Бесплатный онлайн решатель позволит решить уравнение онлайн любой сложности за считанные секунды. Все, что вам необходимо сделать — это просто ввести свои данные в решателе. Так же вы можете посмотреть видео инструкцию и узнать, как решить уравнение на нашем сайте. А если у вас остались вопросы, то вы можете задать их в нашей групе Вконтакте http://vk.com/pocketteacher. Вступайте в нашу группу, мы всегда рады помочь вам.
Наш искусственный интеллект решает сложные математические задания за секунды.
Мы решим вам контрольные, домашние задания, олимпиадные задачи с подробными шагами. Останется только переписать в тетрадь!
Система комплексных линейных уравнений
Элементы комплексной системы линейных уравнений |
Вы ввели следующую систему уравнений |
Решение системы следующее |
Наборы линейных уравнений довольно часто встречаются в повседневных расчетах, поэтому методов их решения придумано великое множество. Но перед рассмотрением самого простого алгоритма нахождения неизвестных стоит вспомнить о том, что вообще может иметь система таких уравнений: — иметь только одно верное решение; — иметь бесконечное множество корней; — иметь несовместный тип (когда решений быть не может). Метод Гаусса, используемый нашим АБАК-ботом — самое мощное и безотказное средство для поиска решения любой системы уравнений линейного типа. Возвращаясь к терминам высшей математики, метод Гаусса можно сформулировать так: с помощью элементарных преобразований система уравнений должна быть приведена к равносильной системе треугольного типа (или т.н. ступенчатого типа), из которой постепенно, начиная с самого последнего уравнения, находятся оставшиеся переменные. При всем этом элементарные преобразования над системами — ровно то же самое, что и элементарные преобразования матриц в переложении для строк. Наш бот умеет молниеносно выдавать решения системы линейных уравнений с неограниченным количеством переменных! Практическое применение решение таких систем находит в электротехнике и геометрии: расчетах токов в сложных контурах и выведение уравнения прямой при пересечении трех плоскостей а также в множестве специализированных задач. Данный сервис позволяет решать неограниченную по размерам систему линейных уравнений с комплексными коэффициентами. Ну, раз бот умеет считать решения комплексных систем, то для него не составит труда считать частный случай, когда элементы системы являются вещественные числа. Решение уравнений с комплексными числамиИтак, необходимо решить уравнение с комплексными переменными, найти корни этого уравнения. Рассмотрим принцип решения комплексных уравнений, научимся извлекать корень из комплексного числа. Для того, чтобы решить уравнение n-й степени с комплексными числами, используем общую формулу: Пример 1. Найти все корни уравнения Выразим z из уравнения: Все корни заданного уравнения являются значениями корня третьей степени из комплексного числа Воспользуемся общей формулой для вычисления корней степени n комплексного числа z. Найдем все необходимые значения для формулы: Последовательно подставляя вместо k значения 0, 1, 2 найдем три корня исходного уравнения. Пример 2. Найти все корни уравнения Найдем дискриминант уравнения: Найдем корни уравнения: Пример 3. Найти все корни уравнения Выразим z из уравнения: Все корни заданного уравнения являются значениями корня четвертой степени из комплексного числа Вновь используем общую формулу для нахождения корней уравнения n степени комплексного числа z. Подставим найденные значения в формулу: Последовательно подставляя вместо k значения 0, 1, 2, 3 найдем все 4 корня уравнения: Пример 4. Найти корни уравнения Воспользуемся общей формулой для вычисления корней степени 3 комплексного числа z. Найдем все необходимые значения для формулы: Последовательно подставляя вместо k значения 0, 1, 2 найдем три корня исходного уравнения: Домашнее задание: Самостоятельно составить и решить уравнение с комплексными числами. Условия: переменная z должна быть «спрятана» и представлена в качестве аргумента тригонометрической функции косинуса. Чтобы привести данное уравнение к привычной форме, нужно «вытащить» z, а для этого необходимо помнить, как решаются тригонометрические уравнения,а также знать, как применять свойства логарифмической функции от комплексного числа. После того, как мы решили тригонометрическое уравнение с комплексным числом, получаем «голый» z, который представлен в качестве аргумента обратной тригонометрической функции. Чтобы преобразовать данное выражение, нужно использовать формулу разложения арккосинуса в логарифм. Вместо z — выражение (3i/4) и дальше все делаем по приведенной выше формуле, преобразовывая выражение под корнем, используя свойства мнимой единицы i. Как быть далее? Теперь будем использовать формулу для решения выражения с натуральным логарифмом. Для того чтобы найти корни логарифмического уравнения, нужно найти модуль комплексного числа |z| и его аргумент φ = arg z. По сути, перед нами чисто мнимое число. Теперь предлагаем ознакомиться с формулами, которые могут пригодиться при решении уравнений или неравенств с комплексными числами. Это формулы, где комплексное число выступает в роли аргумента тригонометрической функции, логарифмической функции или показательной функции. источники: http://abakbot.ru/online-16/272-linur-system-complex-online http://matematyka.ru/reshenie-uravnenij-s-kompleksny-mi-chislami/ |