ET mathematics

Olemme tottuneet siihen, että imaginääriyksikön i arvoksi on valittu polynomiyhtälön x^2 1=0 ratkaisu, jota ei löydy reaalilukujen joukosta. Mitäpä jos eksoplaneetalla 'ArtIqSciFixon' onkin päädytty (jostain mystisistä 'historiallisista syistä', valitettavasti) valitsemaan imaginääriyksiköksi polynomiyhtälön x^2 x 1=0 ratkaisu, jota sitäkään ei löydy reaalilukujen joukosta? Mikä olisi tällöin meid… öh … heidän mielestään polynomiyhtälön x^2 1=0 ratkaisu?
8<50
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 8

Vanhimmat

Ensinnäkin kyseessä on imaginaariyksikkö eikä imaginääriyksikkö. Pelkästään määrittelemällä i^2=-1 ei voida sanoa paljoakaan kompleksilukujen rakenteesta. Pelkästään tämä määritelmä ei kerro, mitä tarkoittaa a bi, olipa a ja b reaali- tai kompleksilukuja. Vastaavasti jos määrittelet luvun i' siten, että i'^2 i' 1=0, ei tämä vielä riitä kertomaan, miten i':lla suoritetaan muita laskuja, kuten a bi' tai i'i tai i' i. Sinun pitäisi erikseen määritellä, mitä laskulakeja i' toteuttaa ja miten i' ja i kytkeytyy toisiinsa. Mutta jos struktuuri on määritelty toteuttamaan samat lait kuin imaginaariyksikkö, niin voithan ratkaista, että i'=-(-1)^(1/3) tai i'=(-1)^(2/3).

Äänestä
  • Tottakai oletuksena on, että reaalilukukunnan laskulait pätevät myös 'imaginaariyksiköllä' i, i^2 i 1=0, laajennetussa lukukunnassa.

    Tässä kunnassa esim. kertolasku saadaan seuraavaan muotoon
    (a b*i)*(c d*i)
    =ac (ad bc)i bdi
    =ac (ad bc)i bd(-i-1)
    =(ac-bd) (ad bc-bd)i.

    Mutta kysymys kuului, mikä olisi yhtälön x^2 1=0 ratkaisu tässä laajennetussa, uudella tavalla määritellyssä, kompleksilukujen kunnassa?

    Äänestä

  • Eikö kunnat Q(i) ja Q((-1)^(2/3)) ole samat? Eihän se kunta siitä laajene vaikka siihen lisäisi siinä jo olemassaolevia kompleksilukuja?

    Äänestä

  • näinluulisin kirjoitti:

    Eikö kunnat Q(i) ja Q((-1)^(2/3)) ole samat? Eihän se kunta siitä laajene vaikka siihen lisäisi siinä jo olemassaolevia kompleksilukuja?

    Eivät ole: Q(i) = {a bi, a ja b rationaalilukuja}, mutta Q((-1)^(2/3)):ssa on esimerkiksi tuo (-1)^(2/3) = -1/2 i (sqrt(3))/2 ja (sqrt(3))/2 ei ole rationaaliluku, joten kyseinen alkio ei ole Q(i):ssä.
    Esimerkiksi i ei taas ole kunnassa Q((-1)^(2/3)) = {a b(-1/2 i (sqrt(3))/2 ), a ja b rationaalilukuja}, sillä b:n pitäisi olla 2/sqrt(3) , jotta tuosta tulisi i, mutta se ei ole rationaaliluku.

    Äänestä

Alkuun herää kysymys, onko näin määritelty i' yksikäsitteinen ja onko {R,i'}( ,*) kunta.

Äänestä
  • Missä mielessä sen pitäisi olla yksikäsitteinen? Eihän normaali imaginaariyksikkökään ole.

    Äänestä

Tämäpä tehtävä ratkeaa varsin helposti, kun merkitään x=a bi, missä a ja b ovat reaalilukuja.
Nyt
x^2 1 = 0
<=> (a bi)^2 1 = 0
<=> a^2 2abi b^2i^2 1 = 0
<=> a^2 2abi b^2(-i-1) 1 = 0
<=> a^2-b^2 1 (2ab-b^2)i = 0
<=> (a^2-b^2 1) b(2a-b)i = 0.

Välttämättä
a^2-b^2 1 = 0 ja
b(2a-b) = 0.

Jälkimmäinen yhtälö toteutuu silloin ja vain silloin, kun b=0 tai 2a-b=0.

Jos b=0, niin ensimmäinen yhtälö tulee muotoon a^2 1=0. Tällä ei ole ratkaisua reaalilukujen kunnassa.

Siis oltava 2a-b=0 ts. b=2a. Sijoittamalla tämä ensimmäiseen yhtälöön saadaan 3a^2=1 ts.
a=(1/sqrt(3)) tai a=-(1/sqrt(3)). Koska b=2a, saadaan ratkaisut
x_1 =(1/sqrt(3))(1 2i) ja
x_2 = -(1/sqrt(3))(1 2i).

Äänestä

Mitäpä jos särkikalalla olisi jalat? Olisiko se hiiri? Entä jos tädillä..., no olkoon.

Ohman

Äänestä

Kommentoi aloitusta


EkstraTerrestrialAikjuu kirjoitti:

Olemme tottuneet siihen, että imaginääriyksikön i arvoksi on valittu polynomiyhtälön x^2 1=0 ratkaisu, jota ei löydy reaalilukujen joukosta. Mitäpä jos eksoplaneetalla 'ArtIqSciFixon' onkin päädytty (jostain mystisistä 'historiallisista syistä', valitettavasti) valitsemaan imaginääriyksiköksi polynomiyhtälön x^2 x 1=0 ratkaisu, jota sitäkään ei löydy reaalilukujen joukosta? Mikä olisi tällöin meid… öh … heidän mielestään polynomiyhtälön x^2 1=0 ratkaisu?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu