שיעור 10 - משפט דה מואבר ושורשי היחידה
תוכן השיעור
משפט דה - מואבר
מנוסחת הכפל, ניתן לקבל את הטענה הבאה:
(cosθ+i sinθ )^n=cosnθ+i sinnθ
n שלם.
ממשפט דה-מואבר, נקבל את השוויון:
z^n=[r(cosθ+i sinθ )]^n=r^n (cosnθ+i sinnθ )
פתרון משוואות בהצגה קוטבית
נפתור משוואה מהסוג z^n=w כאשר w מספר מרוכב.
נרשום את w בהצגה קוטבית w=r(cosα+i sinα )
סיכום שורשים מסדר n וסכום סדרה הנדסית
פתרונות המשוואה z^n=R(cosθ+isinθ) הם:
z_k=√(n&r)(cos((α+2πk)/n)+i sin((α+2πk)/n) )
k=0,1,2,…,n-1
איפה נמצאים פתרונות אלו במישור גאוס?
נמצאים על מעגל שרדיוסו √(n&r) והם הקדקודים של מצולע משוכלל בעל n צלעות.
פתרונות המשוואה מהווים סדרה הנדסית שאיברה הראשון:
z_k=√(n&r)(cos〖α/n〗+i sin〖α/n〗 )
ומנת הסדרה: q=cos〖2π/n〗+i sin〖2π/n〗
סכום פתרונות המשוואה תמיד שווה ל-0.
שורשי היחידה
מקרה פרטי של משוואות מהסוג שראינו הוא משוואה מהצורה z^n=1.
כלומר, נרצה למצוא את השורשים מסדר n של המספר 1.
פתרונות משוואה זו נקראים שורשי היחידה.
דוגמא: נפתור את המשוואה z^3=1