Imaginääriyksikkö

imaginäärinen

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

3

267

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. Työsuhdepyörän veroetu poistuu

      Hallituksen veropoliittisen Riihen uutisia: Mitä ilmeisimmin 1.1.2026 alkaen työsuhdepyörän kuukausiveloitus maksetaan
      Pyöräily
      80
      4073
    2. Ruumis kanavassa

      Mikä juttu eilen ollut poliisit palokunta ambulanssi ja ruumis auto sillalla. Tekikö itsemurhan
      Suomussalmi
      30
      3139
    3. Pieni nainen, paras nainen

      Näin se nyt vaan on. Mieheltä
      Ikävä
      150
      2524
    4. Tapani Kiminkine n on ammuttu Helsingissä

      Kertoo poliisilähteet...
      Maailman menoa
      14
      1825
    5. Onko tässä paljon lääkettä..

      Keski-ikäselle 43v Ketipinor 100mg Brintellix 10mg Venlafaxin 75mg Xanor 1mg Propral 40mg Xatral CR 10mg Esomepratsol 4
      Ikävä
      228
      1472
    6. Ei mitään menetettävää

      Arvostin ja kunnioitin sun tunteita. Menit nyt liian pitkälle. Mulla ei ole enää mitään menetettävää ja sä tulet sen huo
      Ikävä
      163
      1366
    7. Oi! Jorma Uotinen ja Helena Lindgren paljastivat yllätysuutisen: "Rakkaudella"

      Professori, tanssija, koreografi, Tanssii Tähtien Kanssa -tuomari Jorma Uotinen ja Suomen meikkitaiteen pioneeri, laulaj
      Suomalaiset julkkikset
      13
      1140
    8. Mitä sä ajattelet

      Musta tällä hetkellä? Onko vihaa, rakkautta vai halu vältellä jotta unohtaa
      Ikävä
      74
      999
    9. Pakko tulla tänne

      jälleen kertomaan kuinka mahtava ja ihmeellinen sekä parhaalla tavalla hämmentävä nainen olet. En ikinä tule kyllästymää
      Ikävä
      39
      953
    10. Riittäisi juoruakkoille puhumista tässä kylässä

      On mennyt mahottomaksi touhut. Taksi renki kuskaa akkaansa töihin lienekkö mitään lupaa yrittäjältä tähän touhuun. Kylän
      Hyrynsalmi
      13
      852
    Aihe