TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

1. Komplexní čísla goniometrický tvar Vypracoval: Mgr. Lukáš Bičík TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

2. Absolutní hodnota komplexního čísla Absolutní hodnota reálného čísla je jeho vzdálenost od počátku. Stejným způsobem je definována i v oboru komplexních čísel. Její výpočet vyplývá s Pythagorovy věty (viz obrázek). Je-li z = a + ib, pak Im z 3i 2 + 2i 2i i –3 + i 0 –2 3 –3 1 –1 2 Re z –i –2i

3. φ = Arg z φ – 180° –3 – i Argument komplexního čísla Argument komplexního čísla je velikost orientovaného úhlu mezi kladnou reálnou osou a spojnicí čísla a počátku souřadnic. Značí se Arg z a vypočítá se pomocí goniometrických funkcí. Je vhodné si číslo zakreslit do roviny a posoudit správnost výsledku dle kvadrantu, ve kterém se číslo nachází. Im z 3i 2 + 2i 2i i φ = Arg z –2 –3 0 3 1 –1 2 Re z –i

4. Goniometrický tvar komplexního čísla V Gaussově rovině je komplexní číslo jednoznačně určeno jeho reálnou a imaginární částí. Jednoznačně určeno však může být i jinými údaji, např. jeho vzdáleností od počátku (absolutní hodnotou) a úhlem (argumentem). Reálnou a imaginární část pak můžeme vyjádřit takto: Komplexní číslo z = a + ib pak tedy můžeme zapsat následujícím způsobem: Tomuto způsobu zápisu se říká goniometrický tvar komplexního čísla. Tento tvar je výhodnější pro některé početní operace s komplexními čísly než tvar algebraický.

5. Umocňování komplexních čísel Umocňování komplexních čísel opakovaným násobením v algebraickém tvaru by bylo zdlouhavé a pracné. Proto je výhodnější převést číslo do goniometrického tvaru a použít následující vzorec: Příklad: Pokud je absolutní hodnota čísla rovna jedné (jde tedy o tzv. komplexní jednotku), lze uvedený vzorec zapsat ve tvaru Tomuto vztahu, který se dá použít pro odvození vzorců goniometrických funkcí násobků úhlů, se nazývá Moivreova[moávrova]věta dle francouzského matematika Abrahama de Moivrea (1667–1754).

6. Odmocňování komplexních čísel Odmocňování komplexních čísel je obdobné jako jejich umocňování: Za k se postupně dosazují čísla od 0 do n – 1, vznikne tedy celkem n odmocnin. Příklad: Zakreslením jednotlivých odmocnin do Gaussovy roviny vzniknou vrcholy pravidelného n-úhelníku se středem v počátku. Toho lze využít při dopočítání odmocnin pro sudé n (symetrie vzhledem k počátku).