ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Эта формула называется биномом Ньютона по имени английского математика
Isaac`а
Newton`а (1643-1727). Формулу нетрудно запомнить: она содержит n+1
слагаемое, коэффициенты (после сокращения) первый и последний равны единице, второй
и предпоследний равны n, третий от начала и третий от конца -
21
)1(
⋅
−nn
и т.д., сумма
степеней a и b у каждого слагаемого равна n.
Упражнения
1.
Вычислить, предварительно записав в тригонометрической форме:
(1+j)
5
, (2-2j)
7
, (-3+3j)
4
, (-
2
-j
2
)
8
, ( 5-j 5)
9
, (
2
1
)
6
, (
2
3
2
1
j− )
1002
.
2.
Выразить через cos
ϕ
и sin
ϕ
cos4
ϕ
, sin4
ϕ
, cos5
ϕ
и sin5
ϕ
.
5. Извлечение корня n-ой степени
Пусть в результате извлечения корня n-ой степени из z получилось комплексное
число с модулем r и аргументом
ω
:
n
z =
n
j )sin(cos
ϕϕρ
+ = r (cos )sin
ω
ω
j
+
.
Нужно выразить r и
ω
через известные значения
ρ
и
ϕ
. Для этого возведём обе
части равенства в n-ю степень:
)sin(cos)sin(cos
ϕϕϕϕρ
njnrj
n
+=+ .
Получилось два равных комплексных числа, записанных в тригонометрической
форме.
Их модули должны быть равны, а аргументы могут отличаться на целое число
полных оборотов, т.е.
=
ρ
r
n
,
ω
π
ϕ
nk
=
+
2. Откуда
r =
n
ρ
,
n
k
π
ϕ
ω
2
+
= .
Пример.
5
1 =
5
)0sin0(cos1 j+⋅ = 1
)
5
20
sin
5
20
(
π
π
k
j
k
соs
+
+
+
⋅
.
При k=0: 10sin0cos
0
=
+= j
ε
,
при k=1:
5
2
sin
5
2
cos
1
π
π
ε
j+= ,
при k=2:
5
4
sin
5
4
cos
2
π
π
ε
j+= ,
при k=3:
5
6
sin
5
6
cos
3
π
π
ε
j+=
,
при k=4:
5
8
sin
5
8
cos
4
π
π
ε
j+= ,
при k=5:
05
0sin0cos
5
10
sin
5
10
cos
ε
π
π
ε
=+=+= jj .
Таким образом, корень n-ой степени
имеет ровно n значений , полученных из
выведенной формулы при k=1, 2, 3, …, n-1, которые изображаются вершинами
правильного n-угольника, вписанного в окружность радиуса
n
ρ
с центром в начале
координат.
Эта формула называется биномом Ньютона по имени английского математика
Isaac`а
Newton`а (1643-1727). Формулу нетрудно запомнить: она содержит n+1
слагаемое, коэффициенты (после сокращения) первый и последний равны единице, второй
n(n − 1)
и предпоследний равны n, третий от начала и третий от конца - и т.д., сумма
1⋅ 2
степеней a и b у каждого слагаемого равна n.
Упражнения
1. Вычислить, предварительно записав в тригонометрической форме:
1 1 3 1002
(1+j) 5 , (2-2j) 7 , (-3+3j) 4 , (- 2 -j 2 ) 8 , ( 5 -j 5 ) 9 , ( ) 6 , ( − j ) .
2 2 2
2. Выразить через cos ϕ и sin ϕ cos4 ϕ , sin4 ϕ , cos5 ϕ и sin5 ϕ .
5. Извлечение корня n-ой степени
Пусть в результате извлечения корня n-ой степени из z получилось комплексное
число с модулем r и аргументом ω :
n
z = n ρ (cos ϕ + j sin ϕ ) = r (cos ω + j sin ω ) .
Нужно выразить r и ω через известные значения ρ и ϕ . Для этого возведём обе
части равенства в n-ю степень:
ρ (cos ϕ + j sin ϕ ) = r n (cos nϕ + j sin nϕ ) .
Получилось два равных комплексных числа, записанных в тригонометрической
форме.
Их модули должны быть равны, а аргументы могут отличаться на целое число
полных оборотов, т.е. ρ = r n , ϕ + 2kπ = nω . Откуда
ϕ + 2kπ
r= n ρ , ω= .
n
Пример.
0 + 2kπ 0 + 2kπ
5
1 = 5 1 ⋅ (cos 0 + j sin 0) = 1 ⋅ (соs + j sin ).
5 5
При k=0: ε 0 = cos 0 + j sin 0 = 1 ,
2π 2π
при k=1: ε 1 = cos + j sin ,
5 5
4π 4π
при k=2: ε 2 = cos + j sin ,
5 5
6π 6π
при k=3: ε 3 = cos + j sin ,
5 5
8π 8π
при k=4: ε 4 = cos + j sin ,
5 5
10π 10π
при k=5: ε 5 = cos + j sin = cos 0 + j sin 0 = ε 0 .
5 5
Таким образом, корень n-ой степени имеет ровно n значений , полученных из
выведенной формулы при k=1, 2, 3, …, n-1, которые изображаются вершинами
правильного n-угольника, вписанного в окружность радиуса n ρ с центром в начале
координат.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
