Imaginääriyksikkö

imaginäärinen

Miten on mahdollista ottaa neliöjuuri miinus ykkösestä?
Selittäkääpä lukiolaiselle se uskottavasti.

3

292

Äänestä

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • hmhmhmhm

      Ottaa neliöjuuren ykkösestä ja kertoo i:llä sen tuloksen, niin siinä se, noin teknisesti ?

      i*i = -1

      Ja neliöjuuri (-1) = i

    • ffffs

      Imaginääriluku (suom. kuvitteellinen luku) on määritelmänsä mukaan sellainen jännä luku että i^2=-1. Lisäksi muotoa a bi oleville luvuille määritellään laskutoimitukset siten, että ne muodostavat algebrallisen struktuurin nimeltä KUNTA (ts. järjestelmä joka toteuttaa samat laskusäännöt kuin rationaaliluvutkin).

      Mutta voit ajatella imaginäärilukua myös lukusuoran laajennoksena (geometrisesti). Vedetään lukusuorasta nollan kohdalta pystysuora toinen akseli (imaginääriakseli) ja jokainen tason piste vastaa yhtä kompleksilukua. Imaginääriluku on tämän pystysuoran akselin (1 vastine). Jokainen tason piste on kompleksiluku.

      Yhteen- ja vähennyslasku tehdään koordinaateittain.

      Kertolasku tehdään siten että mitataan pisteiden etäisyys nollasta (origosta) ja origosta pisteisiin vedettyjen janojen ja reaaliakselin välinen kulma. Pisteiden tulo on piste, jonka etäisyys origosta on pisteiden etäisyyksien tulo ja kulma on pisteiden kulmien summa. Miksi näin? Ajattele seuraavaa...

      ...5 x 6 = 30 pysytään reaalilukusuoralla eikä suunta muutu 0 0=0 astetta
      ...-5 x 6 = -30, eli miinusmerkkisellä kerrottuna pisteiden etäisyydet nollasta kerrotaan ja lisäksi käännytään reaalisuoran suunnasta 180 astetta
      ...-5 x -6 = 30 eli kuten edellä mutta nyt käännytään kahdesti 180 astetta eli 360 astetta.
      ...imaginääriluku on 1 yksikön etäisyydellä nollasta, mutta muodostaa 90 asteen kulman reaaliakselin kanssa. Mitä tapahtuu jos i kerrotaan itsellään, etäisyyden tulee olla 1 x1 =1 ja suunnan tulee olla 90 90 astetta eli 180 astetta reaaliakselista katsottuna eli siis i x i =-1

      Voidaan todistaa että nämä molemmat lähestymistavat ovat sama asia. Eli jos määrittelet geometrisesti tulee sinun todistaa siitä lähtökohdasta kunta-algebra ja jos taas lähdet kunta-algebrasta liikkeelle ja toteat geometrian, on todistettava geometrian laskutoimitusten täsmäävän kunta-algebraan.

    • Ohman

      Reaaliluvusta -1 ei voi ottaa neliöjuurta.

      Kompleksiluvut määritellään niin, että ne ovat reaalilukupareja (a,b) ja näillä on laskusäännöt:

      Esim. (a,b) (c,d) = (a c, b d) ja (a,b) x (c,d) = (ac- bd, ad bc)

      On tapana käyttää lyhenteitä ja kirjoittaa (a,0) = a ja (0,b) = i b ja siis yhteenlaskusäännon mukaan a i b = (a,b).Näitä lyhenteitä käyttäen on siis

      (1,0) = 1 ja (0,1) = i (= i x 1). Tuo "i" on siis kompleksiluvun (0,1) nimi.
      Ja siis noita laskusääntöjä käyttäen

      (0,b) = i b = (0,1) x (b,0) = (0,b)

      Kertolaskusäännön mukaan (1,0) x (1,0) = (1,0) ja (0,1) x (0,1) = (-1, 0) ja nämä yhtälöt ovat siis tuossa lyhennetyssä muodossa

      1 x 1 = 1 ja i x i = -1 Näin ymmärettynä i on siis -1:n neliöjuuri. Mutta "oikeasti" tässä on siis kyse noista kompleksiluvuista 1= (1,0) i= (0,1) ja -1 = (-1,0).

      Useimmiten kompleksiluvut kirjoitetaan näin:

      (a,b) = a i b.Edellä selostamieni sääntöjen mukaan on

      a= (a,0) , i = (0, 1) ja b = (b,0) ja siis a ib = (a,0) (0,1) x (b ,0) = (a,0) (0,b) = (a,b) .
      Siis aina kun puhutaan - 1:n neliöjuuresta tarkoitetaan itse asiassa kompleksiluvun

      (-1,0) neliöjuurta kompleksilukujen laskusäännöillä laskettuna. Reaaliluvulla -1 ei siis ole neliöjuurta reaalilukujen joukossa.

      Terveisiä lukiolaisille!

      Ohman

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Oliko pakko olla taas tyly?

      Miksi oot niin tyly mua kohtaan nykyään? Ei edes tunneta kunnolla. Katseita vaihdettu ja varmasti tunteet molemmin puoli
      Ikävä
      64
      2618
    2. Naisella tisulit, kuin lehemän utarehet

      Oli kyllä isot tisulit naisella, kuin lehemän utarehet, vaikka paita oli päällä, niin tisulit erottui.
      Sinkut
      27
      2594
    3. Kemijärven festarit 2025

      Onpas taas niin laimea meininki. Eikö tosiaan saada parempia artisteja? ☹️
      Kemijärvi
      15
      1694
    4. Tekikö mieli laittaa viesti?

      Miten on? 😌
      Ikävä
      102
      1407
    5. Johanna Tukiainen hakkasi miehen sairaalaan!

      Viime päivien tiktok-keskusteluissa on tullut esiin, että Johanna Tukiainen on jatkanut väkivaltaista käytöstään. Hän h
      Kotimaiset julkkisjuorut
      127
      1406
    6. Mitä haluaisit tänään sanoa kaivatullesi?

      Onko sydämelläsi jotain?
      Ikävä
      101
      1359
    7. Kukapa se Ämmän Kievarissa yöllä riehui?

      En ole utelias, mutta haluaisin tietää, kuka riehui Ämmän Kievarissa viime yönä?
      Suomussalmi
      24
      1173
    8. Salilla oli toissapäivänä söpö tumma

      Nuori nainen, joka katseli mua. Hymyili kun nähtiin kaupan ovella sen jälkeen
      Ikävä
      41
      1106
    9. Kalateltta ja Siipiteltta

      Siipiteltasta ei saa ruokaa ollenkaan ja ovatko työntekijät ihan selvin päin siellä. Kalateltassa taas lojuu käytetyt la
      Kuhmo
      14
      1083
    10. Jännä tunne kun ekaa kertaa elämässään tuntuu siltä

      Että on tarkoitettu jollekin. Saattaahan tuo olla että on sekaisin kuin seinäkello, mutta silti tunne yhteenkuuluvuudest
      Ikävä
      59
      995
    Aihe