Komplexa lösningar
För att förstå behovet från imaginära tal eller kombinationen av reella och imaginära tal som kallas till komplexa tal kan man utgå ifrån ekvationen $ x^2 = -1 $. Tidigare har vi lärt oss att denna ekvation saknar reella rötter, eftersom att man inte förmå dra roten ur en negativt tal. Detta beror på att det ej finns några tal vid den reella talaxeln, likt gånger sig själva blir ett negativt tal.
För för att lösa detta inför oss en ny typ från tal, de imaginära talen. Deras särskilda egenskap existerar att de gånger sig själva blir ett negativt tal. Med hjälp från dessa tal kan oss nu lösa ekvationer likt landar i en svar med roten ur en negativt tal.
Vi inför en nytt, nämligen de anförande som skrivs på formen $bi$, där talet $b$ är en reellt tal som kallas för imaginär del och $i$ den imaginära enheten.
Den imaginära enheten $i$ definieras som ett anförande med egenskapen $i^2=-1$2=−1.
Ett imaginärt anförande är alltså ett anförande som gånger sig självt blir negativt.
Exempelvis gäller för att $ i^2 = inom \c
Det finns även ekvationer var både högerled och vänsterled består av komplexa anförande. En strategi för för att lösa dessa ekvationer existerar följande:
Exempel 2
Lös ekvationen $z^4=i$4=
Lösning
Eftersom ekvationen är en fjärdegradsekvation finns fyra möjliga lösningar. Vi börjar med för att skriva om $VL$ och $HL$ mot polär form för för att sedan sätta dem lika med varandra och åtgärda ekvationen.
$z=r(\cos v+i\sin v)$=(cos+sin)
$VL=z^4=r^4(\cos4v+i\sin4v)$=4=4(cos4+sin4) i enlighet med de Moivres formel
$HL=i=0+i$==0+ vid rektangulär form, vilket ger absolutbeloppet:
$|0+i|=\sqrt{0^2+1^2}=1$|0+|=√02+12=1
Argumentet är $\frac{\pi}{2}$π2 eftersom talet $i$ ligger på den positiva imaginära axeln inom det komplexa talplanet.
Detta innebär att $i$ på polärform är $1\left(\cos\frac{\pi}{2}+i\text{ }\sin\frac{\pi}{2}\right)$1(cosπ2+sinπ2).
Likheten $VL=HL$= ger att:
$r^4(\cos4v+i\text{ }\sin4v)=1\left(\cos\frac{\pi}{2}+i\text{ }\sin\frac{\pi}{2}\right)$4(cos4+sin4)=1(cosπ2+sinπ2)
Det leder ti