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 »