הבדלים בין גרסאות בדף "אנליזה מתקדמת למורים תרגול 1"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
(תכונות הנורמה)
(תכונות הנורמה)
שורה 33: שורה 33:
 
2. אי שליליות: <math>\forall z\in \mathbb{C}:|z|\geq 0</math>, ומתקיים: <math>|z|=0\iff z=0</math>.
 
2. אי שליליות: <math>\forall z\in \mathbb{C}:|z|\geq 0</math>, ומתקיים: <math>|z|=0\iff z=0</math>.
  
3. אי שיוויון המשולש: <math>\forall z_1,z_2\in \mathbb{C}:|z_1+z_2|\seq |z_1|+|z_2|</math>.
+
3. אי שיוויון המשולש: <math>\forall z_1,z_2\in \mathbb{C}:|z_1+z_2|\leq |z_1|+|z_2|</math>.

גרסה מ־08:41, 9 באוקטובר 2018

הגדרה

כידוע אין שורש ממשי למספר -1. כלומר \sqrt{-1}\notin \mathbb{R}.

בתחילת הקורס נלמד על מבנה מתמטי בו יש שורש ל -1: שדה המספרים המרוכבים!

אז מי הם בעצם המספרים המרוכבים? בעצם מה שאנחנו צריכים להגדיר כאן זה שלושה דברים:

1. האיברים עצמם - המספרים המרוכבים.

2. איך לחבר ביניהם.

3. איך להכפיל ביניהם.

נסמן ב i איבר מסויים, ונגדיר i\cdot i=-1. במילים אחרות i=\sqrt{-1}. המספרים המרוכבים הם כל המספרים מהצורה a+bi כאשר a,b\in \mathbb{R}. כלומר, \mathbb{C}=\{a+bi|a,b\in \mathbb{R}\}. שימו לב שכמובן שהמספרים הממשיים מוכלים במרוכבים, פשוט לוקחים b=0.

חיבור: (a+bi)+(x+yi):=(a+x)+(b+y)i.

כפל: (a+bi)\cdot (x+yi):=(ax-by)+(ay+bx)i.

לדוגמא: נסמן z=5+\frac{1}{3}i,w=2+\frac{2}{3}i. נקבל: z+w=(5+2)+(\frac{1}{3}+\frac{2}{3})i=7+i, וכן z\cdot w=(5\cdot 2-\frac{1}{3}\cdot \frac{2}{3})+(5\cdot \frac{2}{3}+\frac{1}{3}\cdot 2)i=9\frac{2}{9}+4i.

נורמה

במספרים הממשיים יש לנו ערך מוחלט, והוא מוגדר כמרחק של המספר מאפס. נגדיר משהו דומה על המספרים המרוכבים - הנורמה (ויש שקוראים לזה ערך מוחלט). הנורמה זו בעצם פונקציה |\cdot |:\mathbb{C}\to \mathbb{R} המוגדרת ע"י: |z=a+bi|=\sqrt{a^2+b^2}. מאיפה הגיעה הפונקציה הזו? אם נתבונן על המספרים המרוכבים במערכת צירים נוכל לשים לב שהנורמה היא המרחק (האוקלידי) מראשית הצירים. דוגמאות נחמדות כיד המתרגל הטובה עליו.

תכונות הנורמה

1. כפליות: \forall z_1,z_2\in \mathbb{C}:|zz_1\cdot z_2|=|z_1|\cdot |z_2|.

2. אי שליליות: \forall z\in \mathbb{C}:|z|\geq 0, ומתקיים: |z|=0\iff z=0.

3. אי שיוויון המשולש: \forall z_1,z_2\in \mathbb{C}:|z_1+z_2|\leq |z_1|+|z_2|.