Complexe getallen: Rekenen met complexe getallen
Meetkundige interpretatie
Laat en twee complexe getallen zijn. De absolute waarde heeft als meetkundige interpretatie de afstand van tot . Immers, , terwijl de stelling van Pythagoras leert dat dit de afstand is van tot . Van deze interpretatie maken we gebruik om de cirkel in het platte vlak met een complexe vergelijking te beschrijven.
Cirkels en lijnen in termen van poolcoördinaten
Laat en reële getallen zijn en schrijf .
- Laat een niet-negatief reëel getal zijn. De verzameling complexe getallen , met en reëel, die de cirkel met straal en middelpunt vormt, wordt niet alleen gegeven door de reële vergelijking maar ook door de complexe vergelijking
- Laat een reëel getal zijn. De verzameling complexe getallen , met en reëel, die de lijn door met richtingscoëfficiënt vormt, wordt niet alleen gegeven door de reële vergelijking maar ook door en de oplossingen van de complexe vergelijking
We zeggen dan dat de cirkel gedefinieerd wordt door de vergelijking met onbekende en dat de lijn gedefinieerd door .
We nemen aan dat de afleidingen van de reële vergelijkingen bekend zijn en concentreren ons op de complexe:
1. De vergelijking met onbekende heeft als oplossingen precies die complexe getallen die afstand tot hebben. Dit is een cirkel met middelpunt en straal .
2. De vergelijking met onbekende heeft als oplossingen de complexe getallen van de vorm , waarbij een reëel getal ongelijk aan is. Maar komt ook voor omdat we toelaten. Zo krijgen we de lijn door met richtingsvector en dus met richtingscoëfficiënt .
De afleidingen van de bijbehorende reële vergelijkingen zijn bekend uit de theorie voor cirkels, respectievelijk lijnen, in het vlak.
Let op de keuze in plaats van : hierdoor wordt de richting van de lijn verwaarloosd, die voor de poolcoördinaten juist wel van belang is om punten uniek te kunnen beschrijven.
Als , dan is niet gedefinieerd en de richtingscoëfficiënt dus evenmin. Maar de richtingsvector is dan , zodat er geen probleem is (behalve dat de lijn geen grafiek van een lineaire functie is).
Voor de lijn is er natuurlijk ook een overeenkomstig resultaat zonder : als , en reële getallen zijn met en/of ongelijk aan , dan is de vergelijking van een lijn. De verzameling complexe getallen , met en reëel, die deze lijn vormt, kan beschreven worden met de vergelijking , of, iets compacter, met .
De vergelijking heeft als oplossingen alle punten die dezelfde afstand tot en hebben. Dit is de middelloodlijn tussen en . Ook andere objecten in het platte vlak, zoals ellipsen en middelloodlijnen, zijn in complexe formules te vatten, zoals uit enkele opgaven zal blijken.
De straal is
Als de standaardvorm van is, dan betekent de vergelijking volgens de definitie van de absolute waarde van een complex getal dat Dit is precies de vergelijking van een cirkel met middelpunt en straal .
omptest.org als je een OMPT examen moet maken.