Линейные системы с постоянными коэффициентами
Замечание
о собственных числах и собственных
столбцах
-матрицы
Решаем системы вида

где
-- действительные числа. Будем искать
решение в виде

Тогда
(2) -- решение (1) в том и только том случае,
когда k - собственное число,
-- собственный вектор матрицы
.
Рассмотрим только один случай -- все
собственные числа действительны и
попарно различны --
. Пусть
-- собственные вектора (столбцы),
соответствующие этим собственным
числам. Тогда общее решение имеет вид

Комплексные числа, их изображение. Сопряжение к. чисел. Сложение, умножение и деление комплексных чисел.
Комплексным
числом
называется
число вида
,
где
и
–
действительные числа,
–
так называемая мнимая
единица.
Число
называется действительной
частью (
)комплексного
числа
,
число
называется мнимой
частью (
) комплексного
числа
.
Всякое комплексное число z=x+iy можно изобразить точкой М(х;у) плоскости ОXY такой, что a=Rez, b=Imz.
Плоскость, на которой изображаются комплексные числа, называется комплексной плоскостью. Ось абсцисс называется действительной осью, так как на ней лежат действительные числа z=a+0i=a. Ось ординат называется мнимой осью, на ней лежат чисто мнимые комплексные числа z=0+ib.
Сопряжённые числа
Если
комплексное число z = x + iy,
то число
называется сопряжённым (или
комплексно сопряжённым) к z.
Переход к сопряжённому числу можно рассматривать как одноместную операцию; перечислим её свойства.
(сопряжённое
к сопряжённому есть исходное)
![]()
![]()
![]()
![]()
Комплексное сопряжение — операция над комплексным числом, при которой вещественная часть остаётся постоянной, а мнимая — меняет знак.
Сложение
(a + bi) + (c + di) = (a + c) + (b + d)i
Умножение
(a + bi)(c + di) = ac + bci + adi + bdi2 = (ac − bd) + (bc + ad)i
Деление
![]()
Модуль и аргумент к. числа. Тригонометрическая и показательная формы записи к. чисел. Комплексная экспонента.
![]()
2.
Модуль комплексного числа - это длина
r вектора изображающего комплексное
число z.
Модуль комплексного числа
определяется формулой:
Угол между вектором, изображающим
комплексное число z, и осью Re z называется
аргументом комплексного числа z.
Аргумент комплексного числа
связан с x и y следующими формулами:
![]()
Показательная и тригонометрические функции в области комплексных чисел связаны между собой формулой
которая носит
название формулы
Эйлера.
Пусть
комплексное число
в
тригонометрической форме имеет вид
.
На основании формулы Эйлера выражение
в скобках можно заменить на показательное
выражение. В результате получим
![]()
Эта
запись называется показательной
формой комплексного
числа. Так же, как и в тригонометрической
форме, здесь
,
.
Экспонента определяется как аналитическое продолжение экспоненты f(x) = ex вещественного переменного x.
