Як розв’язувати лінійні рівняння з комплексними числами

Для розв’язування лiнiйних рiвнянькомплексними числами можна використовувати тi самi методи, що й для розв’язування лiнiйних рiвнянь iз дiйсними числами. Щоб розв’язувати лiнiйнi рiвняння з комплексними числами, важливо освоїти додавання, вiднiмання, множення та дiлення комплексних чисел.

Приклад 1

Розв’яжи рiвняння 10z 8i = 1 5iz вiдносно z

Почнемо з перемiщення всiх членiв, що мiстять z по один бiк вiд знака рiвностi:

10z 8i = 1 5iz, 10z + 5iz = 1 + 8i, (10 + 5i)z = 1 + 8i.

Потiм видiлимо z по лiвий бiк вiд знака рiвностi, роздiливши на коефiцiєнт:

(10 + 5i)z = 1 + 8i, z = 1 + 8i 10 + 5i.

Завжди потрiбно шукати розв’язок, у знаменнику якого немає комплексних чисел. Отже, треба розширити дрiб на спряжене число до знаменника:

z = 1 + 8i 10 + 5i = (1 + 8i) (10 5i) (10 + 5i) (10 5i) = 50 + 75i 125 = 2 + 3i 5 .

Приклад 2

Розв’яжи рiвняння z3 z+i = i вiдносно z

Щоб розв’язати рiвняння, спершу треба помножити обидвi частини рiвняння на z + i:

z 3 z + i = i, z 3 = iz 1.

Опiсля можна розв’язати рiвняння, перемiстивши всi члени, що мiстять z, по один бiк вiд знаку рiвностi:

z 3 = iz 1, z iz = 2, (1 i)z = 2.

Видiлимо z по лiвий бiк вiд знака рiвностi, роздiливши обидвi частини рiвняння на 1 i:

(1 i)z = 2, z = 2 1 i.

Остаточну вiдповiдь отримаємо шляхом розширення дробу на спряжене число до знаменника:

z = 2 1 i = 2 (1 + i) (1 i) (1 + i) = 2 (1 + i) 2 = 1 + i.

Помiркуй

Лiнiйнi рiвняння з дiйсними числами можна розв’язувати графiчно, зобразивши кожний бiк знака рiвностi на графiку координат i знайшовши точку перетину. Чи можна застосувати це до лiнiйних рiвнянь iз комплексними числами?

Дiйснозначнi функцiї можна зобразити у двовимiрнiй системi координат. З iншого боку, для побудови комплексних функцiй потрiбнi чотири вимiри. Оскiльки неможливо зобразити чотиривимiрнi системи координат, також неможливо побудувати комплексну функцiю. Отже, рiвняння iз комплексними числами не можна розв’язати графiчним методом.

Бажаєш дізнатися більше?ЗареєструйсяЦе безплатно!