• Газеты, часопісы і г.д.
  • Алгебра і элементарныя функцыі

    Алгебра і элементарныя функцыі


    Выдавец: Народная асвета
    Памер: 659с.
    Мінск 1967
    395.43 МБ
    — Ь2 = — 1, 6 = + 1.
    Значыць, камплекснымі лікамі, квадраты якіх роўны —1, з’яўляюцца толькі лікі і і —і. Умоўна гэта запісваюць у выглядзе:
    = ±і.
    Аналагічнымі разважаннямі вучні могуць пераканацца ў тым, што існуе роўна два лікі, квадраты якіх роўны адмоўнаму ліку — а. Такімі лікамі з’яўляюцца Уаі і —У а і. Умоўна гэта запісваецца так:
    У—a = ±У аі.
    Пад У а тут падразумяваецца арыфметычны, гэта значыць дадатны корань; напрыклад: У 4 = 2, У 9 = 3, таму
    V — 4 = + 2/, /—9 = + 3/ і г. д.
    Калі раней пры разглядзе квадратных ураўненняў з адмоўнымі дыскрымінантамі мы гаварылі, што такія ўраўненні не маюць кораняў, то цяпер так гаварыць ужо нельга. Квадратныя ўраўненні з адмоўнымі дыскрымінантамі маюць камплексныя корані. Гэтыя корані атрымліваюцца па вядомых нам формулах. Няхай, напрыклад, дадзена ўраўненне х2 + 2х + 5 = 0; тады
    Хдз = — 1 + |/1 — 5 = — 1 і У — 4 = — 1 +2/.
    Такім чынам, дадзенае ўраўненне мае два корані: хх = — 1 + 2і\ х2 = — 1—2і. Гэтыя корані ўзаемна супрэжаныя. Цікава адзначыць, што сума іх роўна —2, а здабытак 5, таму выконваецца тэарэма Віета!
    69’
    Практыкаванні
    2022. Шхсна.) Рашыць ураўненні:
    а)	х2 = — 16;
    б)	х2 •= — 2;
    в)	Зх2 = — 5.
    2023. Знайсці ўсе камплексныя лікі, квадраты якіх роўны: а>‘; б)т2~‘
    2024. Рашыць квадратныя ўраўненні:
    а)	х2 — 2х + 2 = 0;
    б)	4х2 + 4х + 5 = 0;
    в)	х2 — 14х + 74 = 0.
    Рашыць сістэмы ўраўненняў:
    2025.
    ( х + у = 6, [ ху = 45.
    1 2х — Зі/ = 1
    1^=1
    2027.	Даказаць, што корані квадратнага ўраўнення з сапраўднымі каэфіцыентамі і адмоўным дыскрымінантам з’яўляюцца ўзаемна супрэжанымі.
    2028.	Даказаць, што тэарэма Віета правільная для любога квадратнага ўраўнення, а не толькі для ўраўненняў з неадмоўным дыскрымінантам.
    2029.	Скласці квадратныя ўраўненні з сапраўднымі каэфіцыентамі, коранямі якога з’яўляюцца:
    а)х1 = 5 —г, х2 = 5 + і; б) хх = 3t, х2 = —Зі.
    2030.	Скласці квадратныя ўраўненні з сапраўднымі каэфіцыентамі, адзін з кораняў якога роўны (3 — t) (2/ — 4).
    2031.Скласці квадратнае ураўненне з сапраўднымі каэфіцыен*'	„	\	32і
    тамі, адзін з кораняу якога роуны —.  „. .
    § 254. Двухчленныя ўраўненні 3й ступені з сапраўднымі каэфіцыентамі
    Так называюцца ўраўненні віду
    ах3 = Ь,
    дзе а і 6 —адвольныя сапраўдныя лікі, адрозныя ад нуля.
    Рашэнне такіх ураўненняў мы разгледзім на некаторых прыватных прыкладах.
    Прыклад 1. Рашыць ураўненне х3 = 8.
    592
    Перапішам дадзенае ўраўненне ў выглядзе х’ — 8 = 0. Скарыстоўваючы формулу для рознасці кубаў, атрымаем (х — 2) (х2 ф + 2х + 4) = 0. Калі х — 2 = 0, то х = 2; калі ж х2 + 2х + 4 = 0, то х = — 1 + / 1— 4 = — 1± |/—3 = — 1 ± / Зі. Такім чынам, дадзенае ўраўненне мае тры корані:
    х, =2; х2 = 1/^і; х3 = —l + ]/"3t.
    Сапраўдным сярод іх з’яўляецца толькі адзін корань х = 2.
    П р ы к л а д 2. Рашыць ураўненнех3 = 4.
    Памножыўшы абедзве часткі гэтага ўраўнення на — 2, мы прыйдзем да ўраўнення Xs = —8. Гэта ўраўненне прынцыпова не адрозніваецца ад раней разгледжанага ўраўнення х3 = 8. Таму мы прыводзім яго рашэнне без тлумачэнняў:
    х3 + 8 = 0,
    (х + 2) (х2 — 2х + 4) = 0, адкуль
    хх = — 2; х2 = 1 — ]/ 3 Z; х3 = 1 + Р 3 г.
    Прыклад 3. Рашыць ураўненне ух8 =— 2.
    Памножыўшы абедзве часткі гэтага ўраўнення на 3, атрымаем х3 = — 6, адкуль х3 + 6 = 0. Разглядаючы лік 6 як куб ліку >/ 6, раскладзём х3 + 6 на множнікі:
    х3 + 6 = (х + Кб) [х2 —Убх+(Кб)2].
    Значыць, або х + |/1 = 0, або Xs — /бх+^ б)а = 0. Першае з гэтых ураўненняў мае корань хх = — р^ 6. Другое ўраўненне дае:
    = лыНЕІОІЕ^
    2	2
    Такім чынам, дадзенае ўраўненне мае тры корані:
    Хз = ^(1/3і).
    20 Я. С. Качаткоў, К. С. Качаткова
    593
    3 гэтых трох кораняў лікам.
    толькі адзін з’яўляецца сапраўдным
    Практыкаванні
    Рашыць ураўненні:
    2032. Зх3 = 81.	2035. х3 = — 5.
    2033. х3 = — 27.	2036. Зх3 = 2.
    »' — —
    2034. х3 = 3.	2037. — 4х3 = у.
    2038.	Даказаць, што сума ўсіх кораняў ураўнення х3 = — 4 роўна 0.
    2039.	Знайсці здабытак усіх кораняў ураўнення х8 = 6.
    § 255. Двухчленныя ўраўненні 4й ступені з сапраўднымі каэфіцыентамі
    Так называюцца ўраўненні віду
    ах4 = Ь, дзе a і b — адвольныя сапраўдныя лікі, адрозныя ад нуля.
    Рашэнне такіх ураўненняў мы разгледзім на некаторых прыватных прыкладах.
    Прыклад 1. Рашыць ураўненне х4 = 16.
    Перапішам дадзенае ўраўненне ў выглядзе:
    х4 — 16 = 0.
    Левую частку гэтага ўраўнення раскладзём на множнікі: х4 — 16 = (х2 — 4) (х2 + 4) = (х + 2) (х — 2) (х2 + 4).
    Адсюль вынікае, што коранямі ўраўнення х4 = 16 будуць:
    X! = 2; х2 = — 2; х3 = 2і; х4 = — 2і.
    Сапраўднымі сярод гэтых кораняў з’яўляюцца толькі два корані:
    Xj = — 2 і х2 = 2.	»
    Прыклад 2. Рашыць ураўненне х4 = — 16.
    У міюстве сапраўдных лікаў гэта ўраўненне не мае кораняў, таму што цотная ступень любога сапраўднага ліку неадмоўная. У вобласці ж камплексных лікаў гэта ўраўненне, як мы зараз пакажам, мае 4 розныя корані.	
    Перапішам дадзенае ўраўненне ў выглядзе:
    х4 + 16 = 0.
    594
    Выраз х4 + 16 можна разглядаць як суму квадратаў лікаў х2 і 4. Дапоўніўшы гэту суму да дакладнага квадрата, атрымаем:
    х4 4 16 = х4 4~ 16 4~ 2 ■ 4х2 — 2 • 4х2 = (х2 + 4)2 — 8х2.
    Цяпер выкарыстаем формулу для рознасці квадратаў двух лікаў: (Х2 + 4)2_8х3 = (х2 + 4 + ПН (х2 + 4/8?) = = (х2 + 2 /Іх 4 4) (х2 — 2/1х + 4).
    Такім чынам,
    х4 + 16 = (х2 4 2 /1х 4 4) (х2 — 2 /1х 4 4).
    Таму ўраўненне х4 = — 16 можна запісаць у выглядзе: (х2 4 2 /^х 4 4) (х2 — 2 /1х 4 4) = 0.
    Калі х2 4 2 /2 х 44 = 0, то
    хг = — /1 — / 2/;
    х2 = —1/14 К^;
    калі ж х2 — 2 fix 44 = 0, то хм = / 2 +/2 — 4, або
    х3 = ) 2 — У 2z;
    х4 = /1 + Уіі.
    Мы атрымалі чатыры корані ўраўнення: х* = — 16. Сярод іх няма ні аднаго сапраўднага кораня.
    Прыклад 3. Рашыць ураўненне Зх4 = —6. Прынцыпова гэта ўраўненне не адрозніваецца ад папярэдняга. Таму мы прыводзім яго рашэнне без тлумаэнняў.
    х4 = — 2.
    х4 + 2 = х4 4 (fl)’ = х4 + (/І)2 4 2х2 /1 — 2х2 /1 =
    = (Х2 + /1)2— 2/1х2 = (х2 4 /І)2— (К^*)2 = (*2 + К 8х 4
    4	/1) • (х2 — К^х 4 /1).
    Калі х2 4 /~8х 4 К"2 = 0, то
    — К"8 ± К(К'8)2—4/1	Л±К2/1
    Х1’2 "	2	~	2
    — /1 + /Iz
    “	2
    20*
    595
    Калі ж х5 — / 8х+ / 2 = 0, то аналагічна атрымаем:
    *3.4 = .
    Такім чынам, дадзенае ўраўненне мае чатыры розныя корані. Сярод іх няма ні аднаго сапраўднага кораня.
    Практыкаванні
    Рашыць ураўненні: 2040. х4 = 81. 2041. х4 = —81. 2042. х4 = 2.
    2043. х4 = — 3.
    2044. Зх4 = 5.
    2045. Знайсці суму ўсіх кораняў ураўнення х4 = 4.
    2046. Знайсці здабытак усіх кораняў ураўнення х4 = — 7.
    § 256. Трыганаметрычная форма камплексных лікаў
    —>
    Няхай камплекснаму ліку a + Ы адпавядае вектар ОА з каардынатамі (а, Ь) (рыс. 332). Абазначым даўжыню гэтага вектара праз г, а вугал, які ён утварае з воссю х, праз <р. Па азначэнню сінуса і косінуса:
    a	b
    — = cos <р; — = sin ср.
    Таму a = rcos = —==,
    Такая форма запісу камплексных лікаў называецца трыганаметрычнай.
    596
    Лік r y формуле (1) называецца модулем, a вугал