Показательная форма комплексного числа

Из математического анализа известно, что e = , e – иррациональное число. Эйлер в 1740 г. опубликовал формулу, которая дает возможность записать комплексное число в показательной форме:

e^ij = cosj + i×sinj – формула Эйлера.

Тогда z = r(cosj + i×sinj) = r×e^ij – показательная форма записи комплексного числа, где r = |z|, j = arg z.

К комплексным числам в показательной форме применимы все правила действия над степенями. Пусть z₁ = r₁× , z₂ = r₂× , тогда

z₁×z₂ = r₁×r₂× ,

= ,

zⁿ = rⁿ×e^inj,

= , где k = 0, 1, …, n – 1.

Пример 1.17. Представить комплексное число z = + i в показательной форме.

Решение. Имеем z = + i Þ a = , b = 1 Þ r = = = 2; т. к. a > 0, то j = = = . Тогда z = + i = r×e^ij = 2× .

Бинарные отношения

Понятие отношения

Определение 2.1. n-арным (или n-местным) отношениемP на множествах A₁, A₂, …, A_n называется любое подмножество прямого произведения A₁ × A₂ × … × A_n.

Обозначение n-местного отношения:P(x₁, x₂, …, x_n).

В случае n = 1 отношение P называется унарным (одноместным) и является подмножеством множества A₁.

При n = 2 P называется бинарным (двуместным) отношением или соответствием. Если P Í A₁´ A₂, то также говорят, что Р есть отношение между множествами A₁ и A₂ (между элементами множеств A₁ и A₂) или что Р задано (определено) на паре множеств A₁ и A₂. Если A₁ = A₂ = A (P Í A ´ A), то говорят, что Р есть бинарное отношение на множестве А.

Пусть Р – бинарное отношение и (x, y) Î P, тогда говорят, что элемент x находится в отношении P к элементу y, или что x и y связаны отношением P. Вместо записи (x, y) Î P часто пишут xPy.

Определение 2.2. Элементы x₁, x₂, …, x_n.называются координатами, или компонентами, отношения P.

Определение 2.3. Пусть P Í A ´ B, S Í A ´ B. Бинарные отношения P и S называются равными (пишут Р = S), если для любых x Î A и y Î B: Û .

Другими словами, отношения Р и S равны, если Р и S равны как множества.

Определение 2.4. Для любого множества А отношение
id_A = {(x, x) | x Î A} называется тождественным отношением (или диагональю), а U_A = A² = A ´ A = {(x, y) | x, y Î A} – полным отношением (или универсальным отношением или полным квадратом).

Пусть Р – некоторое бинарное отношение, т. е. P Í A₁´ A₂.

Определение 2.5.Областью определения бинарного отношения Р называется множество DomР = {x | $ y : (x, y) Î P}.

Определение 2.6.Областью значений бинарного отношения Р называется множество ImР = {y | $ x : (x, y) Î P}.

Пример 2.1. Задано множество Р = {(1, y), (2, y), (3, x)} на множествах А = {1, 2, 3} и B = {x, y}. Покажем, что это действительно отношение, т. е. P Í A ´ В. Найдем декартовое произведение множеств А и В: A ´ В = {(1, x), (1, y), (2, x), (2, y), (3, x), (3, y)}, следовательно, P Ì A ´ В.

Найдем область определения и область значений бинарного отношения Р.

DomР = {1, 2, 3} = А; ImР = {х, y} = В.

Пример 2.2. Пусть P Í R´ R : Р = {(х, y) | y = x²}. Найдем область определения и область значений бинарного отношения Р.

DomР = R; ImР = [0, +¥).