Komplexa tal Ma2c: Skillnad mellan sidversioner

Från Wikiskola
Hoppa till navigering Hoppa till sök
Rad 89: Rad 89:
[https://www.geogebra.org/m/ogeMbIiF GeoGebra Quickstart Tutorial].
[https://www.geogebra.org/m/ogeMbIiF GeoGebra Quickstart Tutorial].
}}
}}
= Relevans =
=== Vad ska man ha komplexa tal till? ===
{{#ev:youtube|T647CGsuOVU|320|right|Imaginary Numbers Are Real, Part 1: Introduction}}
* Komplexa tal '''används''' när man räknar på växelström.
** [http://sv.wikipedia.org/wiki/J%CF%89-metoden j-omegametoden]
{{clear}}


= Aktivitet  =
= Aktivitet  =

Versionen från 13 februari 2019 kl. 13.52

[redigera]
Mål för undervisningen Komplxa tal

Nu lär vi oss att använda komplxa tal för att lösa andragradsekvationer med ickereella rötter.


Komplexa rötter

komplexa tal

Andragradsekvationer med ickereella röter uppstår när vi behöver ta roten ur ett negativt tal. Då använder vi komplexa tal. Repetera gärna genom att titta på sidan Tal och talmängder

Definition
Komplexa tal


[math]\displaystyle{ \sqrt{-1} = i }[/math]
[math]\displaystyle{ i^2 = -1 }[/math]


Ett komplext tal består av en realdel [math]\displaystyle{ a }[/math] och en imaginärdel [math]\displaystyle{ b }[/math].

[math]\displaystyle{ z = a + bi }[/math]
[math]\displaystyle{ Re z = a }[/math]
[math]\displaystyle{ Im z = b }[/math]


Komplexa tal och andragradsekvationer

Utifrån den generella beskrivning av andragradsekvationen:

[math]\displaystyle{ x^2 + px + q = 0 }[/math]

med lösningen:

[math]\displaystyle{ x=-\frac{p}{2} \pm \sqrt{(\frac{p}{2})^2-q} }[/math]

Ser vi att vi får komplexa rötter om diskriminanten

[math]\displaystyle{ \sqrt{(\frac{p}{2})^2-q} \lt 0 }[/math]
[redigera]
Exempel

x2 = -16 har ingen reell rot men däremot två komplexa.

[math]\displaystyle{ x^2 = -16 }[/math]
[math]\displaystyle{ x = \pm \sqrt{-16} }[/math]
[math]\displaystyle{ x = \pm \sqrt{i^2 * 16} }[/math]
[math]\displaystyle{ x = \pm \sqrt{i^2} * \sqrt{16} }[/math]
[math]\displaystyle{ x = \pm i * 4 }[/math]
[math]\displaystyle{ x_1 = 4i }[/math]
[math]\displaystyle{ x_2 = -4i }[/math]


x2-4x+13=0 har också två komplexa rötter fast här består varje rot av både en realdel och en imaginärdel.

[math]\displaystyle{ x^2 - 4x + 13 = 0 }[/math]
[math]\displaystyle{ {{pq-formeln}} }[/math]
[math]\displaystyle{ x = -\frac{-4}{2} \pm \sqrt{ (\frac{4}{2})^2 - 13 } }[/math]
[math]\displaystyle{ x = 2 \pm \sqrt{4 - 13} }[/math]
[math]\displaystyle{ x = 2 \pm \sqrt{-9} }[/math]
[math]\displaystyle{ x = 2 \pm \sqrt{9*i^2} }[/math]
[math]\displaystyle{ x = 2 \pm 3i }[/math]
[math]\displaystyle{ x_1 = 2 +3i }[/math]
[math]\displaystyle{ x_2 = 2 - 3i }[/math]



Läs mer: Komplexa tal på wikipedia

[redigera]

Öva online


Uppgift

Uppgift
CAS i Geogebra

Lär dig lösa andragradsekvationer med CAS-modulen i GeoGebra.

CAS står för Computer Algebra System.

GeoGebra Quickstart Tutorial.


[redigera]

Vad ska man ha komplexa tal till?

Imaginary Numbers Are Real, Part 1: Introduction
  • Komplexa tal används när man räknar på växelström.
[redigera]

Visualisera komplexa rötter

Visualisera komplexa rötter

[redigera]
Swayen till detta avsnitt: [https xxx]



Läs om Komplexatal


Texter från högskolan

En wiki med mycket teknik

Fördjupning som hör till Ma4

Magnus Rönnholm, CC

Konjugatet

Ett komplext tals konjugat kan bildas genom att spegla dess imaginärdel i x-axeln:

Konjugatet till ett komplext tal z = a + b i definieras som

[math]\displaystyle{ \bar{z} = a - b\,\mathrm i }[/math]

För konjugatet gäller

[math]\displaystyle{ \overline{z + w} = \overline{z} + \overline{w} \!\ }[/math]
[math]\displaystyle{ \overline{zw} = \overline{z}\; \overline{w} \!\ }[/math]
[math]\displaystyle{ \left| \overline{z} \right| = \left| z \right| }[/math]

Absolutbeloppet

Absolutbeloppet av ett komplext tal z = a + b i kan i det komplexa talplanet tolkas som avståndet från origo till punkten (a, b) och beräknas som

[math]\displaystyle{ r= \sqrt{a^2 + b^2} }[/math]

eller

[math]\displaystyle{ r= \sqrt{\mathrm{Re}(z)^2 + \mathrm{Im}(z)^2} }[/math]

För absolutbeloppet gäller

[math]\displaystyle{ |z_1 \cdot z_2| = |z_1|\cdot |z_2| }[/math]
[math]\displaystyle{ \left|{z_1 \over z_2} \right | = {|z_1|\over |z_2|} }[/math]

Exit ticket