Imaginääriyksikkö

imaginäärinen

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

3

391

    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. Keitä täällä on??

      Kertokaa nimenne!! 🤔
      Ikävä
      110
      1074
    2. 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 lait
      Ikävä
      82
      814
    3. Tuleeko Martinasta rouva Muhis

      Saako vihdoinkin ne haaveilemansa prinsessa häät Hajjin entinen Muhammad kanssa, 😂 yhteistä heillä on se, että molemmat
      Kotimaiset julkkisjuorut
      264
      596
    4. Nostetaanpas kissa pöydälle: Onko Kuhmossa työpaikkakiusaamista?

      Kuka uskaltaa puhua? Vai uskaltaako kukaan? Naisvaltaisella alalla on kuulemma Kuhmossa ruma tilanne. Mitä aikuiset ede
      Kuhmo
      17
      585
    5. Mitä hyvää

      Mitä hyvää hän on tuonut elämääsi?
      Ikävä
      65
      531
    6. Ei enää kauaa rakkaani

      Ensin minun pitää saatella narsistit oikeuden eteen ❤️
      Ikävä
      93
      521
    7. Miten näytät / näytit ihastumisesi hänelle?

      Toimiko, miten hän vastasi? vinkki5
      Ikävä
      26
      502
    8. Oletko miettinyt sitä

      Että jos meidän persoonat ei sovi yhtään yhteen ;) No onneksi kumpikin on fiksu eikä halua toiselle mitään pahaa.
      Ikävä
      47
      491
    9. Mitä sanoisit

      juuri nyt kaivatullesi jos uskaltaisit/kehtaisit?
      Ikävä
      43
      476
    10. Mökötätkö, kun jäit ilman vastausta?

      Vai mitä ajattelet...
      Ikävä
      47
      437
    Aihe