الاعداد المركبة

العدد المركب أو العدد العقدي هو أي عدد يُكتب على الصورة a+bi\, حيث a و b عددان حقيقيان و i عدد خيالي مربعه يساوي 1- (أي أن i² = -1) ويسمى وحدة تخيلية. ويسمي العدد الحقيقي a بالجزء الحقيقي، والعدد الحقيقي b بالجزء التخيلي. فمثلا، 3 + 2i هو عدد مركب، فيه 3 هو الجزء الحقيقي و 2 هو الجزء التخيلي.
و عندما يكون "b" (أي الجزء التخيلي) مساويا ل 0، فإن قيمة العدد المركب تساوي قيمة الجزء الحقيقي "a" فقط ، ويسمي العدد عددًا حقيقيـًا صرفًا. وعندما يكون "a" (أي الجزء الحقيقي) مساويا ل 0، يكون العدد تخيليـًا صرفـًا.
من الممكن إجراء العمليات الحسابية العادية على الأعداد المركبة كالجمع والطرح والضرب والقسمة بطريقة تماثل الأعداد الحقيقية مع بعض الاختلافات خاصةً في عملية القسمة. ولكنها أيضـًا تتمتع بخصائص أخرى تمكنها من حل كافة المعادلات الجبرية العادية التي يصعب حلها باستخدام الأعداد الحقيقية فقط.

تمنح الأعداد العقدية حلولا لبعض الأنواع من المعادلات التي لا تقبل أية حلول في مجموعة الأعداد الحقيقية : المعادلة
(x+1)^2 = -9 \,
لا تقبل أي حل حقيقي لأن مربع عدد حقيقي إما يساوي الصفر أو هو موجب. الأعداد المركبة تمنح حلحلة لهاته المعضلة. الفكرة هي تمديد الأعداد الحقيقية بالوحدة التخيلية i حيث i^2=-1, مما يمكن من إيجاد حل للمعادلة السابقة. في هذه المعادلة الحل هو −1 ± 3i. هكذا، ليس فقط تصبح جميع المعادلات التربيعية ذات المتغير الواحد قابلة للحلحلة، بل أيضا، تصبح جميع المعادلات الحدودية ذات المتغير الواحد قابلة للحلحلة باستعمال الأعداد العقدية.

تعريف


بيان للمستوى العقدي. الجزء الحقيقي لعدد مركب z = x + iy هو x, وجزءه التخيلي هو y.
عدد مركب هو عدد يُكتب على الشكل التالي :
a+bi, \
حيث a و b عددان حقيقيان و i هي الوحدة التخيلية, وتحقق i2 = −1. على سبيل المثال، -3.5 +2i \  هو عدد عقدي. عادة، يُشار إلى العدد العقدي a+0i \  ب a وإلى العدد العقدي 0+bi \  ب bi \ . بالإضافة إلى ذلك، عندما يكون الجزء التخيلي سالبا، يكتب العدد العقدي على شكل a - bi \  حيث b موجب بدلا من a + (-b)i \ . على سبيل المثال، يُكتب 3-4i \  بدلا من 3+(-4)i \ .
رمز مجموعة الأعداد العقدية هو \mathbf{C} أو \mathbb{C}.
العدد الحقيقي a الذي يظهر في تعريف العدد العقدي z = a+ bi يسمى الجزء الحقيقي ل z، بينما يسمى b الجزء التخيلي ل z. هكذا، الجزء التخيلي لعدد عقدي ما، هو عدد حقيقي (لا يتضمن الوحدة التخيلية) : الجزء التخيلي ل z هو b وليس bi. يُرمز للجزء الحقيقي ب (Re(z أو (ℜ(z, ويُرمز إلى الجزء التخيلي ب (Im(z أو (ℑ(z. على سبيل المثال،,
\operatorname{Re}(-3.5 + 2i) = -3.5, \
\operatorname{Im}(-3.5 + 2i) = 2. \
أحيانـًا, يُكتب العدد المركب z على الصورة z = a + bj (خصوصـًا في مجال الهندسة الكهربية، وذلك باستخدام الرمز "j" بدلا من "i"، لأن "i" هو رمز التيار الكهربي)

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق

الاشتراك في: الرسائل (Atom)