Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 29. 12. 2014 13:01 — Editoval rumluke (29. 12. 2014 13:24)

rumluke
Příspěvky: 92
Reputace:   
 

Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

Měl bych dotaz, jak správně definovat imaginární číslo?

Řečením, že imaginární číslo je řešení rovnice

$x^{2} = -1$

Ale tím pádem: $x = +\sqrt{-1} = +i$
Ale také $x = -\sqrt{-1} = -i$

Nebo z trochu jiného konce prostě a jednoduše z první rovnice, po řečení, že řešením je i => x=i a jelikož zde máme druhou mocninu, tak kladné i záporné číslo na druhou nám dá stejný výsledek:
$i^{2} = -1$ a zároven $(-i)^{2} = -1$

z obou dvou řádků je patrné, že $i = \sqrt{-1}$ pro které ale neplatí typické algebraické operace jako pro odmocniny z kladných čísel. $\sqrt{-1} * \sqrt{-1} neplati = \sqrt{(-1)*(-1)}$

Definovali byste imag. číslo nějakým jiným způsobem, nebo takhle?

Proč tedy jen jednoduše nedefinujeme i jako $i=\sqrt{-1}$

Offline

 

#2 29. 12. 2014 13:15 — Editoval Eratosthenes (29. 12. 2014 13:16)

Eratosthenes
Příspěvky: 3111
Reputace:   140 
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ rumluke:

Imaginární číslo je každé číslo tvaru 0+a.i, kde a<>0. Tobě ale jde zřejmě o imaginární jednotku, tedy o číslo i. Asi tě zklamu. TA nejde definovat tak, jak si to představuješ. Ano, imaginární jednotka je řešením rovnice  x^2 = - 1. To ale neznamená, že každé řešení této rovnice je rovno i. Ta rovnice má (jako každá kvadratická rovnice) řešení dvě: +i; -i.

Definovat číslo i jako $i=\sqrt{-1}$ nelze. V reálném oboru tato hodnota neexistuje a v komplexním oboru jsou to hodnoty dvě, totiž +i a -i.

Nejdřív je třeba definovat čísla komplexní jako uspořádané dvojice reálných čísel s nějakými operacemi. A imaginární jednotka je pak číslo [0;1].


Budoucnost patří aluminiu.

Offline

 

#3 29. 12. 2014 13:28

rumluke
Příspěvky: 92
Reputace:   
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

Jde mi o imaginární jednotku

Paradoxu: když řeknu, že $i^{2} = -1$, pak $i=\pm \sqrt{-1}$
Tedy když učitel napíše, že $i=\sqrt{-1}$ a $i^{2}=-1$ nemá pravdu?

Jak mám tedy na SŠ definovat imaginární jednotku?

PS: Termín imaginární číslo = komplexní číslo se používá? Slyšel jsem jen o komplexním číslu...

řekněme, že máme komplexní číslo z = a+bi,
b = 0 => reálné komplexní číslo,
a <> 0 A b <> 0 => imaginární komplexní číslo
pokud a=0 A b <> 0 => ryze imaginární číslo.

Offline

 

#4 29. 12. 2014 13:34 — Editoval misaH (29. 12. 2014 13:40)

misaH
Příspěvky: 13467
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ rumluke:

Ja poznám definíciu imaginárnej jednotky $i $ ako čísla s vlastnosťou $ i^2=-1$.

To je všetko. Žiadne odmocňovanie.  Zbytočné špekulácie.

Zavedie sa motivácia pre zavedenie iných čísel než  sú reálne a definuje sa číslo $i $ spôsobom zapísaným vyššie.

Filozofovanie okolo toho v duchu práce analogickej práci s reálnymi číslami nemá zmysel, je to iná kvalita.

Offline

 

#5 29. 12. 2014 13:37

vlado_bb
Moderátor
Příspěvky: 6324
Škola:
Reputace:   144 
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ misaH:Ano, lenze to je iba jedno z mnoziny vsetkych cisel, ktorych druha mocnina je -1. Inym takymto cislom je $-i$, preto toto nie je korektna definicia, vedie totiz k vyssie uvedenym nespravnym zaverom, ze $i=-i$.

Offline

 

#6 29. 12. 2014 13:41 — Editoval misaH (29. 12. 2014 13:49)

misaH
Příspěvky: 13467
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ vlado_bb:

Tak potom neviem.

Pozri si SŠ učebnice.

$3^2=9   \&  (-3)^2=9   \Rightarrow   3=-3?$

Offline

 

#7 29. 12. 2014 13:44 — Editoval vlado_bb (29. 12. 2014 13:47)

vlado_bb
Moderátor
Příspěvky: 6324
Škola:
Reputace:   144 
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ rumluke:Definicia komplexnych cisel na strednej skole je mimoriadne jednoducha. Co su dvojice realnych cisel, to studenti urcite vedia. K tomu im treba ukazat, ako sa budu tie dvojice scitovat a nasobit. Takto:

$[a,b]+[c,d]=[a+c,b+d]$

$[a,b][c,d] = [ac-bd, ad+bc]$

Scitanie by studentom malo pripadat samozrejme, nad nasobenim sa budu chvilku divit, ale zvyknu si. Potom im treba povedat, ze tieto dvojice s tymito operaciami sa nazyvaju komplexne cisla. Vsetko, hotovo, definicia je na svete, pochopitelna dokonca aj na zakladnej skole.

Ako cvicenie si mozu skusit, ze dvojice typu $[a,0]$ sa pri scitovani a nasobeni spravaju uplne ako realne cisla. No a ako nie prilis dolezitu poznamku na zaver je mozne utrusit, ze dvojica $[a,b]$ sa niekedy zapisuje ako $a+bi$. A hlavne nech si preboha nelamu hlavu nad tym $i$. Je to dvojica cisel takto divne zapisana a hotovo.

Offline

 

#8 29. 12. 2014 13:49 — Editoval rumluke (29. 12. 2014 13:52)

rumluke
Příspěvky: 92
Reputace:   
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

vlado_bb napsal(a):

↑ rumluke:Definicia komplexnych cisel na strednej skole je mimoriadne jednoducha. Co su dvojice realnych cisel, to studenti urcite vedia. K tomu im treba ukazat, ako sa budu tie dvojice scitovat a nasobit. Takto:

$[a,b]+[c,d]=[a+c,b+d]$

$[a,b][c,d] = [ac-bd, ad+bc]$

Scitanie by studentom malo pripadat samozrejme, nad nasobenim sa budu chvilku divit, ale zvyknu si. Potom im treba povedat, ze tieto dvojice s tymito operaciami sa nazyvaju komplexne cisla. Vsetko, hotovo, definicia je na svete, pochopitelna dokonca aj na zakladnej skole.

Ako cvicenie si mozu skusit, ze dvojice typu $[a,0]$ sa pri scitovani a nasobeni spravaju uplne ako realne cisla. No a ako nie prilis dolezitu poznamku na zaver je mozne utrusit, ze dvojica $[a,b]$ sa niekedy zapisuje ako $a+bi$.

Děkuji ti, ale toto vše je mi jasné, jak funguje, jde mi jen o správnou definici imaginární jednotky. Nám bylo třeba řečeno, že pro řešení výše uvedených problémů jako x na 2 = -1 byla zavedena imaginární jednotka a její druhá mocninma se rovná -1, což se mi prostě nezdá správné, protože pro řešení takového problému je výsledkem i a -i

Offline

 

#9 29. 12. 2014 13:50

misaH
Příspěvky: 13467
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ rumluke:

No a čo je na tom?

Offline

 

#10 29. 12. 2014 13:51

vlado_bb
Moderátor
Příspěvky: 6324
Škola:
Reputace:   144 
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ rumluke:Aha ano, imaginarnou jednotkou nazyvame dvojicu $[0,1]$.

Offline

 

#11 29. 12. 2014 13:54

rumluke
Příspěvky: 92
Reputace:   
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

misaH napsal(a):

↑ vlado_bb:

Tak potom neviem.

Pozri si SŠ učebnice.

$3^2=9   \&  (-3)^2=9   \Rightarrow   3=-3?$

Tohle je důkaz toho, že umocnovani a odmocnovani je neekvivalentní úprava.

Offline

 

#12 29. 12. 2014 13:59

misaH
Příspěvky: 13467
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ rumluke:

To bolo pre vladabb.

Offline

 

#13 29. 12. 2014 14:02

vlado_bb
Moderátor
Příspěvky: 6324
Škola:
Reputace:   144 
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ misaH:Ano, to je v poriadku, co ale podla mna v poriadku nie je je DEFINOVAT $i$ ako nieco, coho druhou mocninou je $-1$, lebo take veci su viacere. Podobne nemozeme definovat odmocninu z 9 ako nieco, co na druhu da 9.

Offline

 

#14 29. 12. 2014 14:03

rumluke
Příspěvky: 92
Reputace:   
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ vlado_bb:
Pracovali jsme s komplexnímí čísly nikoliv jako s uspořádanými dvojicemi, ale v algebraickém tvaru, pokud se tedy bavíme o základních operacích, nicméně je jasné, jak to funguje a proč, klasické souřadnice kartézské soustavy. Rád bych, kdybys mi napsal nějaké shrnutí té definice. Včetně toho, jak matematici tuto jednotku zavedli (řešení pro $x^{2}=-1$). Děkuji ti. Nemůžu se nějak spokojit s tvrzením, že i = [0,1], i když to tak v souřadnicích vypadá.

Offline

 

#15 29. 12. 2014 14:07

misaH
Příspěvky: 13467
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ vlado_bb:

Môžem.

Zavádza sa nejako i.

Iné nič.

-i už ráta s tým, že i je definované.

Offline

 

#16 29. 12. 2014 14:09 — Editoval vlado_bb (29. 12. 2014 14:10)

vlado_bb
Moderátor
Příspěvky: 6324
Škola:
Reputace:   144 
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ rumluke:Zial je to tak. $i$ je len historicky zauzivane oznacenie dvojice $[0,1]$. A jeho druha mocnina je $[0,1][0,1]=[0\times 0 - 1\times 1, 0\times 1 + 1\times 0]=[-1,0]$. A ako sme si uz povedali, dvojicu $[a,0]$ mozeme stotoznit s realnym cislom $a$.

Offline

 

#17 29. 12. 2014 14:10 — Editoval rumluke (29. 12. 2014 14:12)

rumluke
Příspěvky: 92
Reputace:   
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

Až to ujasníte, tak mi to tu zkuste shrnout, díky :).

Já osobně se přikláním k definic $i^{2}=-1$ bez dalšího filizovování v podobě odmocnování.

Offline

 

#18 29. 12. 2014 14:13

rumluke
Příspěvky: 92
Reputace:   
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ vlado_bb:To je pěkné, díky :). To dává konečně smysl:)

Offline

 

#19 29. 12. 2014 14:17

vlado_bb
Moderátor
Příspěvky: 6324
Škola:
Reputace:   144 
 

Re: Definice imaginární jednotky, i=sqrt(-1) NEBO i^2=-1

↑ rumluke:Ak uz, tak $i^2 = -1$ je veta, ale urcite nie definicia. Ak chcem nieco oznacit nejakym symbolom, musim sa presvedcit o tom, ze za danych okolnosti je taka vec iba jedna. Preto nemozeme definovat odmocninu z 9 ako cokolvek, coho druhou mocninou je 9. a teda nemozeme definovat $i$ ako nieco, coho druhou mocninou je $-1$. A opakujem - zabudnime na $i$, ide len a len o dvojice realnych cisel.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson