Diszkrét matematika 1. estis képzés

Hasonló dokumentumok
Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Diszkrét matematika 1.

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

1. A komplex számok definíciója

Komplex számok. (a, b) + (c, d) := (a + c, b + d)

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Komplex számok. Wettl Ferenc előadása alapján Wettl Ferenc előadása alapján Komplex számok / 18

1. Komplex számok. x 2 = 1 és x 2 + x + 1 = 0. egyenletek megoldását számnak tekinthessük:

Analízis elo adások. Vajda István szeptember 10. Neumann János Informatika Kar Óbudai Egyetem. Vajda István (Óbudai Egyetem)

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Kalkulus. Komplex számok

Komplex számok. Komplex számok és alakjaik, számolás komplex számokkal.

x = 1 = ı (imaginárius egység), illetve x 12 = 1 ± 1 4 2

Lineáris egyenletrendszerek Műveletek vektorokkal Geometriai transzformációk megadása mátrixokkal Determinánsok és alkalmazásaik

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

1. A komplex számok ábrázolása

Diszkrét matematika II., 3. előadás. Komplex számok

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

GAZDASÁGMATEMATIKA KÖZÉPHALADÓ SZINTEN

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit. Matematika I

Diszkrét matematika 2. estis képzés

Komplex számok. Wettl Ferenc Wettl Ferenc () Komplex számok / 9

Matematika A1a Analízis

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Baran Ágnes. Gyakorlat Komplex számok. Baran Ágnes Matematika Mérnököknek Gyakorlat 1 / 16

Baran Ágnes. Gyakorlat Komplex számok. Baran Ágnes Matematika Mérnököknek Gyakorlat 1 / 33

17. előadás: Vektorok a térben

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Komplex számok. Wettl Ferenc Wettl Ferenc () Komplex számok / 14

Diszkrét matematika I.

Komplex számok. Wettl Ferenc szeptember 14. Wettl Ferenc Komplex számok szeptember / 23

Matematika A1a Analízis

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit. Komplex számok (2)

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Komplex számok (el adásvázlat, február 12.) Maróti Miklós

Waldhauser Tamás szeptember 8.

Diszkrét matematika 2. estis képzés

1. A polinom fogalma. Számolás formális kifejezésekkel. Feladat Oldjuk meg az x2 + x + 1 x + 1. = x egyenletet.

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Komplex számok. d) Re(z 4 ) = 0, Im(z 4 ) = 1 e) Re(z 5 ) = 0, Im(z 5 ) = 2 f) Re(z 6 ) = 1, Im(z 6 ) = 0

Diszkrét matematika 2. estis képzés

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Trigonometrikus egyenletek megoldása Azonosságok és 12 mintapélda

Komplex számok trigonometrikus alakja

Vektorok. Wettl Ferenc október 20. Wettl Ferenc Vektorok október / 36

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

1. Geometria a komplex számsíkon

1. Mátrixösszeadás és skalárral szorzás

Diszkrét matematika 1. középszint

Diszkrét matematika 2. estis képzés

1. Mondjon legalább három példát predikátumra. 4. Mikor van egy változó egy kvantor hatáskörében?

MATE-INFO UBB verseny, március 25. MATEMATIKA írásbeli vizsga

Matematika 1 mintafeladatok

Diszkrét matematika 1. estis képzés

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Lineáris algebra mérnököknek

Halmazelmélet. 1. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Halmazelmélet p. 1/1

Komplex számok. A komplex számok algebrai alakja

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

DISZKRÉT MATEMATIKA: STRUKTÚRÁK Előadáson mutatott példa: Bércesné Novák Ágnes

1. Interpoláció. Egyértelműség Ha f és g ilyen polinomok, akkor n helyen megegyeznek, így a polinomok azonossági tétele miatt egyenlők.

Diszkrét matematika 2.C szakirány

Gy ur uk aprilis 11.

Diszkrét matematika 2. estis képzés

Diszkrét matematika 2. estis képzés

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Mikor van egy változó egy kvantor hatáskörében? Milyen tulajdonságokkal rendelkezik a,,részhalmaz fogalom?

Diszkrét matematika I.

Trigonometria Megoldások. 1) Igazolja, hogy ha egy háromszög szögeire érvényes az alábbi összefüggés: sin : sin = cos + : cos +, ( ) ( )

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Vektorok II.

LINEÁRIS ALGEBRA. matematika alapszak. Euklideszi terek. SZTE Bolyai Intézet, őszi félév. Euklideszi terek LINEÁRIS ALGEBRA 1 / 40

1. Generátorrendszer. Házi feladat (fizikából tudjuk) Ha v és w nem párhuzamos síkvektorok, akkor generátorrendszert alkotnak a sík vektorainak

1. Komplex szám rendje

Kongruenciák. Waldhauser Tamás

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

5. előadás. Skaláris szorzás

1. A Horner-elrendezés

3.4. gyakorlat. Matematika B1X február 1819.

25 i, = i, z 1. (x y) + 2i xy 6.1

Diszkrét matematika 2.

Matematika 8. osztály

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Polinomok A gyökök száma A gyökök és együtthatók összefüggése Szorzatra bontás, számelméleti kérdések A harmad- és negyedfokú egyenlet

Analízis I. zárthelyi dolgozat javítókulcs, Informatika I okt. 19. A csoport

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy ősz

Mátrixok 2017 Mátrixok

Klasszikus algebra előadás. Waldhauser Tamás április 28.

MATEMATIKA TANMENET SZAKKÖZÉPISKOLA 10.B OSZTÁLY HETI 4 ÓRA 37 HÉT/ ÖSSZ 148 ÓRA

Analízis I. zárthelyi dolgozat javítókulcs, Informatika I okt. 19. A csoport

Matematika tanmenet 10. osztály (heti 3 óra) A gyökvonás 14 óra

MATEMATIKA TANMENET SZAKKÖZÉPISKOLA 9.A, 9.D. OSZTÁLY HETI 4 ÓRA 37 HÉT ÖSSZ: 148 ÓRA

Valasek Gábor

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Diszkrét matematika 2. estis képzés

Átírás:

Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 1. Diszkrét matematika 1. estis képzés 5. előadás Nagy Gábor nagygabr@gmail.com nagy@compalg.inf.elte.hu compalg.inf.elte.hu/ nagy Mérai László diái alapján Komputeralgebra Tanszék 2019. tavasz

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 2. A komplex számok bevezetése Legyen i az x 2 = 1 egyenlet megoldása. A szokásos számolási szabályok szerint számoljunk az i szimbólummal formálisan, i 2 = 1 helyettesítéssel: Általában: (1 + i) 2 = 1 + 2i + i 2 = 1 + 2i + ( 1) = 2i. (a + bi)(c + di) = ac bd + (ad + bc)i.

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 3. A komplex számok definíciója Definíció Az a + bi alakú kifejezéseket, ahol a, b R, komplex számoknak (C) hívjuk, az ilyen formában való feĺırásukat algebrai alaknak nevezzük. Összeadás: (a + bi) + (c + di) = a + c + (b + d)i. Szorzás: (a + bi)(c + di) = ac bd + (ad + bc)i. A z = a + bi C (a, b R) komplex szám valós része: Re(z) = a R. A z = a + bi C (a, b R) komplex szám képzetes része: Im(z) = b R. Figyelem! Im(z) bi Az a + 0 i alakú komplex számok a valós számok. A 0 + bi alakú komplex számok a tisztán képzetes számok. Az a + bi és a c + di algebrai alakban megadott komplex számok pontosan akkor egyenlőek: a + bi = c + di, ha a = c és b = d.

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 4. A komplex számok definíciója Megjegyzés A komplex számok alternatív definíciója: (a, b) R R párok halmaza, ahol az összeadás: (a, b) + (c, d) = (a + c, d + b); a szorzás: (a, b) (c, d) = (ac bd, ad + bc). A két definíció ekvivalens: i (0, 1) (ez a leképezés művelettartó). Az a + bi formátum kényelmesebb számoláshoz. Az (a, b) formátum kényelmesebb ábrázoláshoz (grafikusan, számítógépen).

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 5. A műveletek tulajdonságai Álĺıtás A komplex számok halmazán az előbbi módon definiált összeadás asszociatív, kommutatív és létezik semleges elem, a 0: z 1, z 2, z 3 C : (z 1 + z 2 ) + z 3 = z 1 + (z 2 + z 3 ) z 1, z 2 C : z 1 + z 2 = z 2 + z 1 z 1 C : z 1 + 0 = 0 + z 1 = z 1 Álĺıtás A komplex számok halmazán az előbbi módon definiált szorzás asszociatív, kommutatív és létezik semleges elem, az 1: z 1, z 2, z 3 C : (z 1 z 2 ) z 3 = z 1 (z 2 z 3 ) z 1, z 2 C : z 1 z 2 = z 2 z 1 z 1 C : z 1 1 = 1 z 1 = z 1

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 6. A műveletek tulajdonságai Álĺıtás Teljesül a szorzás összeadásra vonatkozó mindkét oldali disztributivitása: z 1, z 2, z 3 C : z 1 (z 2 + z 3 ) = (z 1 z 2 ) + (z 1 z 3 ) z 1, z 2, z 3 C : (z 1 + z 2 ) z 3 = (z 1 z 3 ) + (z 2 z 3 ) Definíció Egy x szám ellentettje az az ˆx szám, melyre x + ˆx = 0. Egy r R szám ellentettje: r. Álĺıtás (HF) Egy z = a + bi C algebrai alakban megadott komplex szám ellentettje a z = a bi algebrai alakban megadott komplex szám.

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 7. A műveletek tulajdonságai Definíció Egy x szám reciproka az az ˆx szám, melyre x ˆx = 1. 1 Egy r R \ {0} szám reciproka: r. Mi lesz 1 1+i? Ötlet: gyöktelenítés, konjugálttal való bővítés: 1 1 + 2 = 1 1 + 2 1 2 1 2 = 1 2 (1 + 2)(1 2) = 1 2 1 2 ( 2) 2 Hasonlóan: = 1 2 1 2 = 1 + 2. 1 1 + i = 1 1 i 1 + i 1 i = 1 i (1 + i)(1 i) = 1 i 1 2 i 2 = 1 i 1 ( 1) = 1 i 2 = 1 2 1 2 i.

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 8. Számolás komplex számokkal Definíció Egy z = a + bi C algebrai alakban megadott komplex szám abszolút értéke: z = a + bi = a 2 + b 2. Valós számok esetében ez a hagyományos abszolút érték: a = a 2. Álĺıtás(HF) z = a + bi 0, z = a + bi = 0 z = a + bi = 0.

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 9. Számolás komplex számokkal Definíció Egy z = a + bi algebrai alakban megadott komplex szám konjugáltja a z = a + bi = a bi szám. Álĺıtás(HF) Egy z 0 komplex szám reciproka 1 z = z z z. A definíció értelmes, hiszen a nevező: z z = (a + bi)(a bi) = a 2 (bi) 2 = a 2 + b 2 = z 2. Nullosztómentesség: z w = 0 z = 0 vagy w = 0. Két komplex szám hányadosa: z w = z 1 w.

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 10. A műveletek tulajdonságai Álĺıtás A komplex számok halmaza a fent definiált összeadással és szorzással testet alkot. További példák testre: (Q; +, ) és (R; +, ).

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 11. Számolás komplex számokkal Tétel (HF) 1 z = z; 2 z + w = z + w; 3 z w = z w; 4 z + z = 2 Re(z); 5 z z = 2 Im(z) i; 6 z z = z 2 ; 7 z 0 esetén z 1 = z z 2 ; 8 0 = 0 és z 0 esetén z > 0; 9 z = z ; 10 z w = z w ; 11 z + w z + w (háromszög egyenlőtlenség).

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 12. Számolás komplex számokkal Tétel(HF). z w = z w ;. Bizonyítás z w 2 = z w z w = z w z w = z z w w = z 2 w 2 = ( z w ) 2.

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 13. Komplex számok ábrázolása A komplex számok a komplex számsíkon: Im(z) z= r(cos ϕ + i sin ϕ) r ϕ Re(z) Ha z = a + bi C, akkor Re(z) = a, Im(z) = b. A (Re(z), Im(z)) vektor hossza: r = a 2 + b 2 = z 2. A z nemnulla szám argumentuma ϕ = arg(z) [0, 2π) A koordináták trigonometrikus függvényekkel kifejezve: Re(z) = a = r cos ϕ, Im(z) = b = r sin ϕ

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 14. Komplex számok trigonometrikus alakja Definíció z C nemnulla szám trigonometrikus alakja a z = r(cos ϕ + i sin ϕ), ahol r > 0 a szám abszolút értéke. Figyelem! A 0-nak nem használjuk a trigonometrikus alakját. A trigonometrikus alak nem egyértelmű: r(cos ϕ + i sin ϕ) = r(cos(ϕ + 2π) + i sin(ϕ + 2π)). Definíció Egy nemnulla z C argumentuma az a ϕ = arg(z) [0, 2π), melyre z = z (cos ϕ + i sin ϕ). z = a + bi algebrai alak; z = r(cos ϕ + i sin ϕ) trigonometrikus alak. Itt a = r cos ϕ, b = r sin ϕ.

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 15. Áttérés algebrai alakról trigonometrikus alakra a + bi = r(cos ϕ + i sin ϕ) a = r cos ϕ b = r sin ϕ Ha a 0, akkor tgϕ = b a, és így arctg b a, ha a > 0; ϕ = arctg b a + π, ha a < 0. }

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 16. Számolás trigonometrikus alakkal Legyen z, w C nemnulla komplex számok: z = z (cos ϕ + i sin ϕ), w = w (cos ψ + i sin ψ) A szorzatuk: zw = z (cos ϕ + i sin ϕ) w (cos ψ + i sin ψ) = = z w (cos ϕ cos ψ sin ϕ sin ψ + i(cos ϕ sin ψ + sin ϕ cos ψ)) = addíciós képletek: cos(ϕ + ψ) = cos ϕ cos ψ sin ϕ sin ψ sin(ϕ + ψ) = cos ϕ sin ψ + sin ϕ cos ψ = z w (cos(ϕ + ψ) + i sin(ϕ + ψ)) A szorzat abszolút értéke: zw = z w. A szorzat argumentuma: ha 0 arg(z) + arg(w) < 2π, akkor arg(zw) = arg(z) + arg(w); ha 2π arg(z) + arg(w) < 4π, akkor arg(zw) = arg(z) + arg(w) 2π. A sin, cos függvények 2π szerint periodikusak, az argumentum meghatározásánál redukálni kell az argumentumok összegét.

Komplex számok Diszkrét matematika 1. estis képzés 2019. tavasz 17. Moivre-azonosságok Tétel HF Legyen z, w C nemnulla komplex számok: z = z (cos ϕ + i sin ϕ), w = w (cos ψ + i sin ψ), és legyen n N. Ekkor zw = z w (cos(ϕ + ψ) + i sin(ϕ + ψ)); z w = z w (cos(ϕ ψ) + i sin(ϕ ψ)), ha w 0; z n = z n (cos nϕ + i sin nϕ). A szögek összeadódnak, kivonódnak, szorzódnak. Az argumentumot ezek után redukcióval kapjuk! Geometriai jelentés Egy z C komplex számmal való szorzás a komplex számsíkon mint nyújtva-forgatás hat. z -vel nyújt, arg(z) szöggel forgat.