الجمعة، 24 ديسمبر 2010

الاعداد المركبه

الأعداد المركبة: حل المعادلة التربيعية  EMBED Equation.DSMT4   هو  EMBED Equation.DSMT4  . هذه الحلول كانت معروفة من آلاف السنين و لكن وجهة النظر كانت أن هذه المعادلة تعطينا جذور فقط عندما تكون  EMBED Equation.DSMT4   ولكن الرياضيين وجدوا أن رفضهم قبول جذور لأعداد سالبة يؤدي إلى تعقيدات كثيرة يمكن تجنبها و أنه كما كان قبول الأعداد السالبة و الصفر سبب في تبسيط الجبر فإن قبول الأعداد المركبة سيؤدي إلى تبسيط الجبر. في الواقع احد النتائج المهمة في الرياضيات (النظرية الأساسية في الجبر) تنص على أن أي كثيرة حدود غير ثابتة لها جذور مركبة. اليوم أصبحت الأعداد المركبة الأساس الذي تبنى عليه بعض من أهم فروع الرياضيات. 
في الأعداد المركبة نضيف إلى الأعداد الصحيحة جذور للأعداد السالبة. بما أن كل عدد سالب يساوي حاصل ضرب  EMBED Equation.DSMT4   في عدد موجب و للعدد الموجب جذر تربيعي حقيقي فإنه يمكن كتابة جذره على الشكل  EMBED Equation.DSMT4   حيث  EMBED Equation.DSMT4   عدد حقيقي. فنعرِّف الأعداد المركبة على أنها تعبيرات على الشكل  EMBED Equation.DSMT4   حيث  EMBED Equation.DSMT4   أعداد حقيقية و  EMBED Equation.DSMT4   عدد جديد نأخذه كجذر تربيعي للعدد  EMBED Equation.DSMT4   سنرمز لهذا العدد بالرمز  EMBED Equation.DSMT4     EMBED Equation.DSMT4   يسمى الجزء الحقيقي من العدد المركب  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   يسمى الجزء التخيلي
العمليات الحسابية: تعريف الجمع و الطرح هو التعريف المتوقع فنجمع الأجزاء الحقيقية معاً و الأجزاء التخيلية معاً أي
 EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   الضرب أيضاً كما نتوقع: يحدده التوزيع و كون  EMBED Equation.DSMT4   أي
 EMBED Equation.DSMT4   
فجزئه الحقيقي هو ناتج طرح حاصل ضرب التخيلين من حاصل ضرب الحقيقين و جزئه التخيلي هو مجموع حاصل ضرب حقيقي الأول في تخيلي الثاني مع حاصل ضرب تخيلي الأول في حقيق الثاني. مثلا  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4  
المرافق و المقياس و القسمة:  إذا كان  EMBED Equation.DSMT4   عدد مركب فمرافق  EMBED Equation.DSMT4   هو العدد المركب  EMBED Equation.DSMT4   لاحظ أننا استخدمنا خطاً فوق العدد لنرمز لمرافقه. مثلا  EMBED Equation.DSMT4   أهمية المرافق تكمن في كون  EMBED Equation.DSMT4   حقيقي فإذا  EMBED Equation.DSMT4   فإن  EMBED Equation.DSMT4  
هذا عدد حقيقي غير سالب جذره ألتربيعي يسمى مقياس العدد  EMBED Equation.DSMT4   و يرمز له بوضع العدد بين خطين عموديين أي  EMBED Equation.DSMT4   
العدد المركب الصفري هو  EMBED Equation.DSMT4   الذي جزئه الحقيقي و جزئه التخيلي صفريين. إذا كان  EMBED Equation.DSMT4   لا صفري فإن  EMBED Equation.DSMT4   أو  EMBED Equation.DSMT4   و بالتالي فإن  EMBED Equation.DSMT4   و بقسمة طرفي  EMBED Equation.DSMT4   على  EMBED Equation.DSMT4   نجد أن  EMBED Equation.DSMT4   إذا نستطيع أخذ المقلوب  EMBED Equation.DSMT4   مثلاً مقلوب  EMBED Equation.DSMT4   هو   EMBED Equation.DSMT4   من اجل التوضيح سنحسب حاصل الضرب  EMBED Equation.DSMT4   المقلوب يمكِّننا من إجراء عملية القسمة لأنه إذا  EMBED Equation.DSMT4   أعداد مركبة حيث  EMBED Equation.DSMT4   فإن  EMBED Equation.DSMT4   (هذا هو العدد الذي حاصل ضربه في  EMBED Equation.DSMT4   يساوي  EMBED Equation.DSMT4   ) مثلاً  EMBED Equation.DSMT4   
سنسرد بعض خواص هذه العمليات هنا و حيث إثباتها يتبع بالحساب المباشر فإننا سنترك هذه الإثباتات كتمارين

ملاحظة: من العلاقات التي تستخدم بكثرة كون  EMBED Equation.DSMT4   إذا كان  EMBED Equation.DSMT4  

التمثيل الهندسي للإعداد المركبة: في التمثيل الهندسي نستخدم محورين. المحور الحقيقي عادة يرسم أفقيا مع كون الاتجاه الموجب إلى اليمين و المحور التخيلي يرسم عادة عموديا و الاتجاه الموجب إلى أعلى. و نمثل العدد المركب  EMBED Equation.DSMT4   بالنقطة التي إسقاطها على المحور الحقيقي يقاطعه في النقطة  EMBED Equation.DSMT4   و إسقاطها على المحور التخيلي يقاطعه في النقطة التي إحداثياتها الديكارتية هي  EMBED Equation.DSMT4   (انظر الشكل 3). 
الصيغة القطبية للأعداد المركبة: من أهم ما نستخلصه من تفسيرنا الهندسي للأعداد إمكانية استخدام الإحداثيات القطبية. هذه ستعطينا الصيغة القطبية للأعداد المركبة. لنذكر أنه في الإحداثيات القطبية للنقطة نستخدم مقدارين  EMBED Equation.DSMT4   و هي مسافتها من نقطة الأصل و  EMBED Equation.DSMT4   و هي الزاوية من النصف الموجب للمحور الحقيق و الشعاع من نقطة الأصل إلى النقطة. (انظر الشكل 4) طبعا الزاوية  EMBED Equation.DSMT4   معرفة إلى مضاعف من  EMBED Equation.DSMT4   أي إذا كانت  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   قيمتين للزاوية  EMBED Equation.DSMT4   لنقطة ما فإن  EMBED Equation.DSMT4   (أي الفرق بينهما هو  EMBED Equation.DSMT4   دوران تام) التحويل من الإحداثيات القطبية إلى الديكارتية سهل فلدينا أن  EMBED Equation.DSMT4   هي الإحداثيات الديكارتية للنقطة فالصيغة الديكارتية للنقطة هي  EMBED Equation.DSMT4  
معادلة أويلر: المقدار  EMBED Equation.DSMT4   بالغ الأمية فهي الإحداثيات الديكارتية للنقطة التي تعمل الزاوية  EMBED Equation.DSMT4   مع الاتجاه الموجب للمحور الحقيقي و تبعد وحدة واحدة عن نقطة الأصل. من أهم الأسباب للاهتمام بهذه معادلة اويلر  EMBED Equation.DSMT4   لنصل إلى هذه كمتطابقة نحتاج أن نعرف رفع عدد مركب إلى أس مركب و هذا سيخرجنا خارج نطاق اهتمامنا الحالي لذلك سنأخذها كمعطى بدون الدخول في التبرير. لاحظ أننا نستطيع استنتاج بعض خواص الدوال المثلثية من هذه المعادلة و خواص الأس مثلا لدينا أن  EMBED Equation.DSMT4   إذا  EMBED Equation.DSMT4   هذا يعطينا زوجية جيب التمام  EMBED Equation.DSMT4   و فردية الجيب  EMBED Equation.DSMT4  . كذلك من هذه المعادلة نستطيع استنتاج قواعد جمع و طرح الزوايا في حساب المثلثات. 
  EMBED Equation.DSMT4  
  حيث  EMBED Equation.DSMT4   تتبع من قواعد الأسس (  EMBED Equation.DSMT4   ) الآن بضرب  العددين المركبين في الطرف الأيمن من  EMBED Equation.DSMT4   نجد أن 
 EMBED Equation.DSMT4   وبتعويض هذا في  EMBED Equation.DSMT4   نحصل على قانوني الجمع
 EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   كذلك بنفس الطريقة نجد أن
 EMBED Equation.DSMT4     و حيث  EMBED Equation.DSMT4    فبضرب العددين المركبين في الطرف الأيمن من  EMBED Equation.DSMT4   نجد أن   EMBED Equation.DSMT4      و بتعويض هذا في  EMBED Equation.DSMT4   نجد أن  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4  
قانون ديموافر و جذور الوحدة: قانون ديموافر ينص على أن  EMBED Equation.DSMT4   هذه المعادلة ليست سوى قانون الأس و لكنها تشكل الأساس لحساب الجذور. سنبدأ بحساب جذور الوحدة أي  EMBED Equation.DSMT4   هذه هي الأعداد المركبة التي تحقق  EMBED Equation.DSMT4   و بما أن  EMBED Equation.DSMT4   فإن هذا يصبح  EMBED Equation.DSMT4   و حيث  EMBED Equation.DSMT4   حقيقي فإن  EMBED Equation.DSMT4   (لأن  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   ) إذاً  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   أي  EMBED Equation.DSMT4   أو  EMBED Equation.DSMT4   و جذور  EMBED Equation.DSMT4   للوحدة لها الشكل  EMBED Equation.DSMT4   حيث  EMBED Equation.DSMT4   عدد صحيح. بما أنه بالقسمة يمكن كتابة أي  EMBED Equation.DSMT4   على الشكل  EMBED Equation.DSMT4   حيث  EMBED Equation.DSMT4   فإن  EMBED Equation.DSMT4   و بالتالي فإننا نستطيع اقتصار قيم  EMBED Equation.DSMT4   إلى الأعداد  EMBED Equation.DSMT4   و هذه الأعداد تعطينا جذور متباينة لأنه إذا  EMBED Equation.DSMT4   فإن  EMBED Equation.DSMT4   و بالتالي فإن  EMBED Equation.DSMT4   ليس من مضاعفات  EMBED Equation.DSMT4  . الجذور السادسة للوحدة هي  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   هذا يعطينا جميع جذور الوحدة السادسة. لاحظ أنه إذا أخذنا  EMBED Equation.DSMT4   فإن جذور  EMBED Equation.DSMT4   للوحدة هي  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   
ملاحظة: إذا كان  EMBED Equation.DSMT4   أي جذر  EMBED Equation.DSMT4   للوحدة فإن  EMBED Equation.DSMT4   و إذا كانت  EMBED Equation.DSMT4   فإن  EMBED Equation.DSMT4  
الجذور: لنحسب جذور  EMBED Equation.DSMT4   للعدد المركب  EMBED Equation.DSMT4    نبحث عن أعداد  EMBED Equation.DSMT4   بحيث  EMBED Equation.DSMT4   ليحصل التساوي نحتاج إلى  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   هذا يعطينا  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   و كما عملنا فإننا نستطيع اقتصار قيم  EMBED Equation.DSMT4   على  EMBED Equation.DSMT4   و عندها ستكون الجذور متباينة فنحصل على  EMBED Equation.DSMT4   جذر  EMBED Equation.DSMT4   حيث  EMBED Equation.DSMT4   مثلا الجذور الرابعة للعدد  EMBED Equation.DSMT4   هي  EMBED Equation.DSMT4   حيث  EMBED Equation.DSMT4   أي  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   
ملاحظة: لاحظ أنه إذا  EMBED Equation.DSMT4   هو جذر الوحدة البدائي فإن  EMBED Equation.DSMT4    أي يمكننا الحصول على جميع الجذور بضرب أحدها في أسس جذور  EMBED Equation.DSMT4   للوحدة. مثلا جذر الوحدة الرابع البدائي هو  EMBED Equation.DSMT4   لو ضربنا  EMBED Equation.DSMT4   في أسس  EMBED Equation.DSMT4   فإننا نحصل على  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   فنحصل على جميع الجذور




الأعداد المركبة و المتطابقات: باستخدام ذات الحدين و قواعد الأسس نستطيع الحصول على متطابقات مفيدة بأخذ  EMBED Equation.DSMT4   حيث  EMBED Equation.DSMT4   عدد مركب ثم نستخدم ذات الحدين لفك  EMBED Equation.DSMT4   باستخدام الجزء الحقيقي و التخيلي.
مثال1: إذا استخدمنا ذات الحدين لفك  EMBED Equation.DSMT4   نجد أن  EMBED Equation.DSMT4   
 و لكن  EMBED Equation.DSMT4   إذاً  EMBED Equation.DSMT4    و منه نجد أن
 EMBED Equation.DSMT4   و
 EMBED Equation.DSMT4  
لاحظ أننا نستطيع الحصول على متطابقات أخرى بتطبيق عمليتي الجمع و الطرح على المتطابقتين و متطابقات أخرى مثل
 EMBED Equation.DSMT4   و
 EMBED Equation.DSMT4  
مثال 2: لنستخدم الطريقة أعلاه لإيجاد المجموع  EMBED Equation.DSMT4   حيث  EMBED Equation.DSMT4   عدد صحيح نستخدم  EMBED Equation.DSMT4   و نلاحظ أن
 EMBED Equation.DSMT4  
لترى ذلك لاحظ أن  EMBED Equation.DSMT4   فإذا  EMBED Equation.DSMT4   لا يقسم  EMBED Equation.DSMT4   فإن  EMBED Equation.DSMT4   و بالتالي فإن  EMBED Equation.DSMT4   أما إذا كان  EMBED Equation.DSMT4   فإن  EMBED Equation.DSMT4   لكل  EMBED Equation.DSMT4   و بالتالي فإن   EMBED Equation.DSMT4  . 
الآن نستخدم ذات الحدين  EMBED Equation.DSMT4   مرّه لنجد أن 
 EMBED Equation.DSMT4   EMBED Equation.DSMT4   EMBED Equation.DSMT4   EMBED Equation.DSMT4  

بجمع هذه المتطابقات نجد أن معامل  EMBED Equation.DSMT4   في الطرف الأيمن هو  EMBED Equation.DSMT4   و هذا سيكون صفري إذا  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   إذا  EMBED Equation.DSMT4   إذاً فالمجموع هو   EMBED Equation.DSMT4   و منه فإن  EMBED Equation.DSMT4   
إيجاد تعبير مناسب للطرف الأيمن يعتمد على قيمة  EMBED Equation.DSMT4   مثلاً عندما  EMBED Equation.DSMT4   ستكون  EMBED Equation.DSMT4   نلاحظ أن  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   و منه  EMBED Equation.DSMT4   إذاً  EMBED Equation.DSMT4   لنحصل على تعبير مغلق لهذا نكتب  EMBED Equation.DSMT4   في الصورة القطبية فنجد أن  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   أي  EMBED Equation.DSMT4   إذاً  EMBED Equation.DSMT4   هذا يعطينا  EMBED Equation.DSMT4   إذاً  EMBED Equation.DSMT4   و بطريقة مشابهة نجد أنه حيث  EMBED Equation.DSMT4   صيغته القطبية  EMBED Equation.DSMT4   حيث  EMBED Equation.DSMT4   و  EMBED Equation.DSMT4   أي  EMBED Equation.DSMT4    فإن  EMBED Equation.DSMT4    إذاً فإن  EMBED Equation.DSMT4  


 إعداد/
أزهار الأسمري
سهاد الجارالله
مها الزهراني

الشكل 3


الشكل 4




هناك تعليق واحد:

  1. This way my colleague Wesley Virgin's story launches in this shocking and controversial video.

    Wesley was in the military-and soon after leaving-he found hidden, "SELF MIND CONTROL" tactics that the government and others used to get everything they want.

    THESE are the exact same tactics lots of famous people (especially those who "became famous out of nothing") and the greatest business people used to become wealthy and famous.

    You probably know that you use only 10% of your brain.

    Really, that's because most of your brainpower is UNCONSCIOUS.

    Maybe this thought has even taken place INSIDE your very own head... as it did in my good friend Wesley Virgin's head about seven years back, while riding a non-registered, beat-up bucket of a car without a license and with $3.20 on his bank card.

    "I'm absolutely frustrated with living paycheck to paycheck! When will I get my big break?"

    You've taken part in those types of thoughts, right?

    Your success story is going to be written. You just have to take a leap of faith in YOURSELF.

    CLICK HERE TO LEARN WESLEY'S SECRETS

    ردحذف