Чтение онлайн

на главную - закладки

Жанры

Шрифт:

Илюша пожал плечами.

— Тогда вот что, — сказал Мнимий Радиксович. — Может быть, в дальнейшем вы заглянете в учебник тригонометрии и узнаете, что разность квадратов косинуса и синуса есть косинус двойного угла , то есть угла, равного двум . А удвоенное произведение косинуса на синус есть аналогично синус угла двух . Если записать, то выйдет:

cos 2 = cos2 — sin2

sin 2 = 2 sin

· cos .

Минуя некоторые длинные выкладки, сделаем такое общее заключение: возвести единичный вектор в степень n значит увеличить его угол в n раз. Вот что означает геометрически возведение единичного вектора в степень.

— Как будто, — сказал очень нерешительно Илюша, — я это где-то даже видел.

— Весьма вероятно! — подхватил Мнимий. — И увидите,

— 401 —

наверно, еще не раз. Это ведь не так трудно проверить. Допустим, что наш единичный вектор наклонен к положительному направлению действительной оси под углом в сорок пять градусов. Тогда его косинус, то есть его проекция на действительную ось, равен…

— … половине корня из двух. Такой же и синус будет.

— Давайте умножим такой вектор на самого себя.

Илюша взял мел и перемножил

— Получилось одно i, — сказал Илюша в некотором недоумении. — Что это за вектор, у которого только одно i осталось?

Затем Илюша внимательно посмотрел на чертеж.

— А-а! — сказал он. — Понял! Это единичный вектор, направленный прямо по мнимой оси. Единичный он потому, что около i стоит множителем единица. А так как мнимая ось перпендикулярна к действительной, то, значит, этот вектор образует с ней угол в девяносто градусов. И выходит, что действительно угол удвоился.

— А вектор?

— А вектор повернулся против часовой стрелки на сорок пять градусов. А если еще раз умножить? Можно, я попробую?

— Сделайте ваше одолжение! — отвечал Мнимий.

Илюша умножил еще раз. Вышло:

— Что-то я не пойму, — сказал Илюша.

Но на чертеже он увидел, что вектор повернулся теперь на 135° по отношению к положительному направлению действительной оси, и, следовательно, к 90° прибавилось еще 45°.

OA = 1;

AB = sin ;

OB = cos

— А ведь верно! — сказал Илюша.

Ну вот. Половина дела сделана, — сказал, улыбаясь, Мнимий. — Теперь вы поняли, почему мы можем так поворачиваться вокруг начала координат. А теперь

— 402 —

решим обратную задачу. Что значит извлечь корень из комплексного числа? Поскольку возведение в степень и извлечение корня суть обратные действия, мы можем считать, что и в области комплексных чисел остается в силе определение корня как обратного действия. А если это так, то как теперь извлечь корень из единичного комплексного вектора?

— Мне кажется, что раз при возведении в степень углы умножаются, то, — продолжал Илюша, — это похоже на действия со степенями. А значит, при извлечении корня углы векторов делятся. Так?

— Молодчина! — отвечал Мнимий.

— Но только как же тогда я, извлекая из одного единственного i корень, получу такое выражение:

хотя как раз так и должно быть, потому что, когда я возводил это выражение в квадрат, то получил i?

— Очень просто, — сказал Мнимий, — стоит только эго «одно-единственное i» написать в виде комплексного числа:

0 + i · 1.

А это можно изобразить и так:

cos + i sin ,

то ясно, что равен девяноста градусам. Поделите пополам, и все будет в порядке. Заметьте кстати, дружок, что если вы еще раз возведете в квадрат, то как раз и получите:

i2 = cos 180° + i· sin 180°.

Наше чудесное равенство i2 = —1, таким образом, означает, что, повернув вектор дважды на прямой угол, вы повернете его в итоге на сто восемьдесят градусов, то есть переведете его в вектор противоположного направления. Но тут есть еще одно весьма важное обстоятельство. Ведь вы, наверно, помни-

— 403 —

те, что извлечение квадратного корня для вещественных чисел есть операция двузначная, то есть дает два ответа: один с плюсом, а другой с минусом. Как же это отразится в нашей комплексной области? Ясно, что если вектор повернется на целый круг, то он снова попадет на старое место…

Вектор немедленно плавно проплыл целый круг, двигаясь вперед против часовой стрелки, и застыл опять на старом месте. Постояв так минутку, он снова проплыл целый круг в том же направлении и снова остановился на старом месте. А затем повернулся так же еще в третий раз.

Поделиться:
Популярные книги

Дурная жена неверного дракона

Ганова Алиса
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
5.00
рейтинг книги
Дурная жена неверного дракона

Барон ненавидит правила

Ренгач Евгений
8. Закон сильного
Фантастика:
попаданцы
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Барон ненавидит правила

Мужчина не моей мечты

Ардова Алиса
1. Мужчина не моей мечты
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
8.30
рейтинг книги
Мужчина не моей мечты

Два лика Ирэн

Ром Полина
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
6.08
рейтинг книги
Два лика Ирэн

Шаман. Ключи от дома

Калбазов Константин Георгиевич
2. Шаман
Фантастика:
боевая фантастика
7.00
рейтинг книги
Шаман. Ключи от дома

Истинная со скидкой для дракона

Жарова Анита
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
5.00
рейтинг книги
Истинная со скидкой для дракона

Кто ты, моя королева

Островская Ольга
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
7.67
рейтинг книги
Кто ты, моя королева

Солнце мертвых

Атеев Алексей Григорьевич
Фантастика:
ужасы и мистика
9.31
рейтинг книги
Солнце мертвых

Чернозёмные поля

Марков Евгений Львович
Проза:
классическая проза
5.00
рейтинг книги
Чернозёмные поля

Вооружен и очень удачлив. Трилогия

Горбенко Людмила
123. В одном томе
Фантастика:
фэнтези
6.77
рейтинг книги
Вооружен и очень удачлив. Трилогия

Между небом и землей

Anya Shinigami
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
5.00
рейтинг книги
Между небом и землей

Вперед в прошлое 5

Ратманов Денис
5. Вперед в прошлое
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Вперед в прошлое 5

Надуй щеки! Том 4

Вишневский Сергей Викторович
4. Чеболь за партой
Фантастика:
попаданцы
уся
дорама
5.00
рейтинг книги
Надуй щеки! Том 4

Новый Рал 9

Северный Лис
9. Рал!
Фантастика:
попаданцы
аниме
фэнтези
фантастика: прочее
5.00
рейтинг книги
Новый Рал 9