Bách khoa toàn th m Wikipediaư
Tr ng s ph cườ là m r ng c a tr ng s th cườ thành m t tr ng đóng đ i sườ
sao cho m i đa th c b c n có đúng n nghi m. Ph ng trình đ i sươ đ n gi n nh tơ
không có nghi m trên tr ng s th c là ph ng trình ườ ươ x2+1 = 0 hay x2 = -1. Đ
ph ng trình này có nghi m, ph i công nh n s t n t i c a m t "s " m i, ươ s o
s bình ph ngươ b ng s âm m t!
M c l c
[n]
1 L ch s
2 Đ nh nghĩa
3 M t s khái ni m quan tr ng trong tr ng s ph c ườ
o3.1 D ng đ i s c a s ph c
o3.2 M t ph ng ph c
o3.3 S th c và s thu n o
o3.4 S ph c liên h p
o3.5 Mođun và Argumen
o3.6 D ng l ng giác c a s ph c ượ
3.6.1 Đ nh nghĩa
3.6.2 Phép toán trên các s ph c vi t d i d ng l ng ế ướ ượ
giác
3.6.3 Ví d
4 M t s ng d ng
5 Xem thêm
6 Liên k t ngoàiế
[s a] L ch s
Nhà toán h c Italia R. Bombelli (1526-1573) đã đ a đ nh nghĩa đ u tiên v s ph c,ư
lúc đó đ c g i là s "không th có" ho c "s o" trong công trình ượ Đ i s
(Bologne, 1572) công b ít lâu tr c khi ông m t. Ông đã đ nh nghĩa các s đó (s ướ
ph c) khi nghiên c u các ph ng trình b c baươ và đã đ a ra ưcăn b c hai c a − 1.
Nhà toán h c Pháp D’Alembert vào năm 1746 đã xác đ nh đ c d ng t ng quát " ượ a +
bi" c a chúng, đ ng th i ch p nh n nguyên lý t n t i n nghi m c a m t ph ngươ
trình b c n. Nhà toán h c Th y Sĩ L. Euler (1707-1783) đã đ a ra ưký hi u "i" đ ch
căn b c hai c a − 1, năm 1801 Gauss đã dùng l i ký hi u này
[s a] Đ nh nghĩa
Trong toán h c, tr ng s ph c, ký hi u là ườ . Có nhi u ph ng pháp xây d ng ươ
tr ng s ph c m t cách ch t ch b ng ườ ph ng pháp tiên đươ .
G i là tr ng s th c. Ký hi u ườ là t p h p các c p (a,b) v i .
Trong , đ nh nghĩa hai phép toán c ngnhân nh sau:ư
(a,b)+(c,d)=(a+c,b+d)
(a,b)*(c,d)=(ac-bd,ad+bc)
thì là m t tr ngườ (xem c u trúc đ i s ).
Ta có th l p m t đ n ánhơ t t p s th c vào b ng cách cho m i s th c a ng
v i c p . Khi đó ... Nh
phép nhúng, ta đ ng nh t t p các s th c v i t p con các s ph c d ng (a,0), khi
đó t p các s th c t p con c a t p các s ph c đ c xem là m t mượ
r ng c a . Kí hi u i là c p (0,1) . Ta có i2 =(0,1) * (0,1) = ( − 1,0) = − 1.
S ph c i đ c g iượ đ n v oơ , t t c các s ph c d ng a * i đ c g i là các sượ
o (thu n o).
[s a] M t s khái ni m quan tr ng trong tr ng ườ
s ph c
[s a] D ng đ i s c a s ph c
Trong tr ng s ph cườ , tính ch t c a đ n v o ơ i đ c tr ng b i bi u th c ư i2=−1 .
M i s ph c z đ u đ c bi u di n duy nh t d i d ng: ượ ướ
z = a + b.i.
trong đó a, b là các s th c. D ng bi u di n này đ c g i là d ng đ i s c a s ượ
ph c z.
V i cách bi u di n d i d ng đ i s , phép c ng và nhân các s ph c đ c th c ướ ượ
hi n nh phép c ng và nhân các ư nh th c b c nh t v i l u ý r ng ư i2 = –1. Nh v y,ư
ta có:
(a + b.i) + (c + d.i) = (a + c) + (b + d).i
(a + b.i)(c + d.i) = (a.c - b.d) + (b.c + a.d).i
[s a] M t ph ng ph c
Trong h to đ Đ các , có th dùng tr c hoành ch t a đ ph n th c còn tr c tung
cho t a đ ph n o đ bi u di n m t s th c z = x + yi. Khi đó m t ph ng t a đ
đ c g i là ượ m t ph ng ph c .
[s a] S th c và s thu n o
Bài chi ti t: ếs th c
N u ếb=0, s ph c có d ng z = a đ c g i là s th c, n u ượ ế a =0, s ph c b.i đ cượ
g i là thu n o.
[s a] S ph c liên h p
Bài chi ti t: ếS ph c liên h p
Cho s ph c d i d ng đ i s ướ , s ph c đ cượ
g is ph c liên h p c a z.
M t s tính ch t c a s ph c liên h p:
1. là m t s th c.
2. =
3. =
Phép chia hai s ph c d i d ng đ i s : ướ
[s a] Mođun Argumen
Bài chi ti t: ếMođunArgumen
Cho . Khi đó . Căn b c hai c a
đ c g i là ượ mođun c a z, ký hi u là | z | . Nh v y ư .
Xem thêm: giá tr tuy t đ i
Có th bi u di n s ph c z = a + b * i trên m t ph ng t a đ b ng đi m
M(a,b), góc gi a chi u d ng c a tr c Ox và vec t , ươ ơ đ c g i làượ
argumen c a s ph c z, ký hi u là arg(z).
M t vài tính ch t c a môđun và argumen
arg(z1 * z2) = arg(z1) + arg(z2),
[s a] D ng l ng giác c a s ph c ượ
[s a] Đ nh nghĩa
S ph c z = a + b * i có th vi t d i d ng ế ướ
hay, khi đ t
,
ta có
Cách bi u di n này đ c g i là d ng ượ l ng giácượ c a s ph c z.
[s a] Phép toán trên các s ph c vi t d i d ng l ng giác ế ướ ượ
Phép nhân và phép chia các s ph c d i d ng l ng giác ướ ượ
Cho hai s ph c d i d ng l ng giác ướ ượ
Khi đó
Lũy th a t nhiên c a s ph c d i d ng l ng giác ( ướ ượ công th c Moirve).
Khai căn s ph c d i d ng l ng giác. ướ ượ
M i s ph c z khác 0 đ u có đúng n căn b c n, là các s d ng
trong đó , k = 0,1,...n − 1
[s a] Ví d
Đi m khác bi t quan trong nh t khi m r ng thành tr ng s ph c t tr ng s ườ ườ
th ctính đóng v i các ph ng trình đ i s . M i ph ng trình đ i s b c ươ ươ n đ u
có đúng n nghi m. Nói riêng, ph ng trình ươ xnn nghi m, hay là căn b c n c a s
ph c khác 0 b t kì có n giá tr . Đi u này là hoàn ch nh c a m nh đ trong s th c
"m i s th c d ng có 2 căn b c hai ươ ".
Ví d :
có hai căn b c hai1 và − 1
có hai căn b c hai là i và -i
có hai căn b c hai là
có hai căn b c hai
có ba căn b c ba là
có ba căn b c ba là