Miten on mahdollista ottaa neliöjuuri miinus ykkösestä?
Selittäkääpä lukiolaiselle se uskottavasti.
Imaginääriyksikkö
3
391
Vastaukset
- 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
- 1101074
Tiedät, että en voi enää laittaa viestiä
Aikaa kulunut. Eikä se näyttäisi enää luontevalta vastata näin pitkän ajan jälkeen. Tiedän myös, että sinä et enää lait82814Tuleeko Martinasta rouva Muhis
Saako vihdoinkin ne haaveilemansa prinsessa häät Hajjin entinen Muhammad kanssa, 😂 yhteistä heillä on se, että molemmat264596Nostetaanpas kissa pöydälle: Onko Kuhmossa työpaikkakiusaamista?
Kuka uskaltaa puhua? Vai uskaltaako kukaan? Naisvaltaisella alalla on kuulemma Kuhmossa ruma tilanne. Mitä aikuiset ede17585- 65531
- 93521
- 26502
Oletko miettinyt sitä
Että jos meidän persoonat ei sovi yhtään yhteen ;) No onneksi kumpikin on fiksu eikä halua toiselle mitään pahaa.47491- 43476
- 47437