YOMEDIA
Bài giảng Giải tích 1 - Chương 1: Số phức
Chia sẻ: Gió Biển
| Ngày:
| Loại File: PDF
| Số trang:36
108
lượt xem
8
download
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
Bài giảng "Giải tích 1 - Chương 1: Số phức" cung cấp cho người đọc các kiến thức: Dạng đại số của số phức, dạng lượng giác của số phức, khai căn của số phức, định lý cơ bản của đại số. Cuối chương có các bài tập dành cho người đọc tự ôn tập lại kiến thức. Mời các bạn cùng tham khảo.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Giải tích 1 - Chương 1: Số phức
- GIẢI TÍCH 1
- CHƯƠNG 1:
SỐ PHỨC
- 1. DẠNG ĐẠI SỐ CỦA SỐ PHỨC
1. Dạng đại số của số phức:
a/ Định nghĩa:
Dạng đại số của số phức là: z a i b
Trong đó:
a : được gọi là phần thực của số phức z ,
ký hiệu là Re z
b : được gọi là phần ảo của số phức z ,
ký hiệu là Im z
i : được gọi là đơn vị ảo với i 2 1
- 1. DẠNG ĐẠI SỐ CỦA SỐ PHỨC
Tập hợp số phức được ký hiệu là C hay còn gọi
là mặt phẳng phức.
y
Biểu diễn hình học của số phức: b z
Trục Ox : được gọi là trục thực
Trục Oy : được gọi là trục ảo x
O a
Mỗi số phức được biểu diễn bởi một điểm trên mặt
phẳng phức.
Khoảng cách từ gốc toạ độ O tới z được gọi là
môđun của số phức z và ký hiệu là z hoặc mod z
- 1. DẠNG ĐẠI SỐ CỦA SỐ PHỨC
z a i b được gọi là số phức liên hợp của z
b/ Các phép toán:
z1 a1 i b1
Cho hai số phức
z2 a2 i b2
a1 a2
z1 z2
b1 b2
z1 z2 a1 a2 i b1 b2
z1 z2 a1 i b1 a2 i b2
x x
a1 a2 b1 b2 i a1 b2 a2 b1
- 1. DẠNG ĐẠI SỐ CỦA SỐ PHỨC:
Quy tắc: Ta thực hiện phép nhân tương tự như trong
trường hợp số thực với chú ý: i 2 1
Dễ nhận thấy nếu z a i b thì z. z a 2 b 2
và nếu z 0 thì
1 1 a ib
z aib a i b a i b
a b
2 2
i 2 2
a b a b
- 1. DẠNG ĐẠI SỐ CỦA SỐ PHỨC
z1 a1 i b1 a1 i b1 a2 i b2
z2 a2 i b2 a1 i b1 a2 i b2
(z 2 0)
a1 a2 b1 b2 a2 b1 a1 b2
2 2
i 2 2
a2 b2 a2 b2
- 1. DẠNG ĐẠI SỐ CỦA SỐ PHỨC
Từ định nghĩa của các phép toán, ta dễ dàng chứng
minh các công thức sau:
z z a i b a i b 2 a 2 Re z
z z a i b a i b 2 i b 2 i Im z
z1 z2 z1 z2
z1 z2 z1 z2
z1. z2 z1. z2
z1 z1
z2 z2
- 1. DẠNG ĐẠI SỐ CỦA SỐ PHỨC
VD1: Biểu diễn số phức sau dưới dạng đại số
1 3i
z
1 i
Nhân tử và mẫu cho số phức liên hợp 1 i ta được
z
1 3 i 1 i
42 i
2i
1 i 1 i 2
- 1. DẠNG ĐẠI SỐ CỦA SỐ PHỨC
VD2: Cho f z z 3 2 i z 2 2 i z 2i
a/ Tính f i
b/ Giải phương trình f z 0
Giải:
a/ Dễ dàng tính được f i 0
b/ z i là 1 nghiệm của phương trình
nên ta phân tích được
f z z i z 2 2 z 2 0
- 1. DẠNG ĐẠI SỐ CỦA SỐ PHỨC
Nhận xét :
Phương trình z 2 2 z 2 0 có 2 nghiệm là 1 i
ở đây ' 1 i 2
Kết luận :
Phương trình f z 0 có 3 nghiệm là
z i , z 1 i
- 2. DẠNG LƯỢNG GIÁC CỦA SỐ PHỨC
2. Dạng lượng giác của số phức:
y
a/ Định nghĩa: z
b
Cho số phức z a i b , z 0
r
Gọi r là khoảng cách từ
gốc toạ độ O tới z x
O a
và là góc hợp giữa hướng dương của trục thực với
vectơ bán kính của điểm z . (0 φ 2π)
Khi đó ta có :
z a i b r cos i sin
- 2. DẠNG LƯỢNG GIÁC CỦA SỐ PHỨC
Biểu thức z r cos i sin được gọi là
dạng lượng giác của số phức z
Trong đó:
r z a 2 b 2 chính là mođun của số phức z
được gọi là acgumen của số phức z , ký hiệu arg z
b b
Ta có : tg arctg
a a
Chú ý : chọn sao cho b và sin cùng dấu
- 2. DẠNG LƯỢNG GIÁC CỦA SỐ PHỨC
VD : Số phức z 1 i
2 2
Ta có: z r 1 1 2
1 5
tg 1 hoặc
1 4 4
5
Ta chọn
4
5 5
Vậy z 1 i 2 cos i sin
4 4
- 2. DẠNG LƯỢNG GIÁC CỦA SỐ PHỨC
b/ Các phép toán:
Cho hai số phức z1 r1 cos 1 i sin 1
z2 r2 cos 2 i sin 2
r1 r2
z1 z2 , k Z
1 2 k 2π
z1 z2 r1.r2 cos 1 2 i sin 1 2
x
z1 r1
cos 1 2 i sin 1 2 , z2 0
z2 r2
- 2. DẠNG LƯỢNG GIÁC CỦA SỐ PHỨC
Từ các phép toán này ta có thể chứng minh được
các công thức sau:
Công thức Moivre
k
r cos i sin r k cos k i sin k k Z
Công thức Euler
ei cos i sin
- 2. DẠNG LƯỢNG GIÁC CỦA SỐ PHỨC
Vậy số phức z r cos i sin r ei
Biểu thức z r ei được gọi là dạng mũ của số
phức z
VD : Tính 1 i 8
π π
Ta có : 1 i 2 cos i sin
4 4
1 i 8 24 cos 2π i sin 2π 24
- 3. KHAI CĂN CỦA SỐ PHỨC
3. Khai căn của số phức:
Ta giải phương trình z n với z C
Giả sử α r cos i sin α C
Ta đặt z ρ cos θ i sin θ
Khi đó ta có
z n ρ n cos nθ i sin nθ r cos i sin
n
ρ n r
r
ρ
nθ k 2π k 2π
θ n
, kZ
- 3. KHAI CĂN CỦA SỐ PHỨC
n
Vậy nghiệm của phương trình z là
n k 2π k 2π ()
zk r cos i sin
n n
ở đây k 0 , 1 , ... , n 1 là ta có đủ nghiệm của
phương trình.
Vậy phương trình z n có đúng n nghiệm cho
bởi công thức (*) với k 0 , 1 , ... , n 1 và chúng
được gọi là các căn bậc n của số phức .
- 3. KHAI CĂN CỦA SỐ PHỨC
3
VD: Tìm 1
Ta có : 1 cos 0 i sin 0
3 3 k 2π k 2π
vậy 1 cos 0 i sin 0 cos i sin
3 3
với k 0 , 1 , 2
Vậy 3
1 là ε0 cos 0 i sin 0 1
2π 2π 1 3
ε1 cos i sin i
3 3 2 2
4π 4π 1 3
ε2 cos i sin i
3 3 2 2
Thêm tài liệu vào bộ sưu tập có sẵn:
Báo xấu
LAVA
ERROR:connection to 10.20.1.98:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
ERROR:connection to 10.20.1.98:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
Đang xử lý...