Номер 16.14, страница 383 - гдз по алгебре 11 класс учебник Никольский, Потапов

Алгебра, 11 класс Учебник, авторы: Никольский Сергей Михайлович, Потапов Михаил Константинович, Решетников Николай Николаевич, Шевкин Александр Владимирович, издательство Просвещение, Москва, 2014, голубого цвета

Авторы: Никольский С. М., Потапов М. К., Решетников Н. Н., Шевкин А. В.

Тип: Учебник

Серия: мгу - школе

Издательство: Просвещение

Год издания: 2014 - 2025

Уровень обучения: базовый и углублённый

Цвет обложки: голубой в сеточку

ISBN: 978-5-09-087641-4

Допущено Министерством просвещения Российской Федерации

Математика: алгебра и начала математического анализа, геометрия

Популярные ГДЗ в 11 классе

Параграф 16. Алгебраическая форма и геометрическая интерпретация комплексных чисел. Глава 3. Комплексные числа - номер 16.14, страница 383.

№16.14 (с. 383)
Условие. №16.14 (с. 383)
скриншот условия
Алгебра, 11 класс Учебник, авторы: Никольский Сергей Михайлович, Потапов Михаил Константинович, Решетников Николай Николаевич, Шевкин Александр Владимирович, издательство Просвещение, Москва, 2014, голубого цвета, страница 383, номер 16.14, Условие

16.14 Что называют частным от деления комплексного числа $z_1 = a_1 + b_1i$ на комплексное число $z_2 = a_2 + b_2i (z_2 \neq 0 + 0i)$? Докажите, что для любых комплексных чисел $z_1$ и $z_2$ их частное $\frac{z_1}{z_2}$ существует и единственно.

Решение 1. №16.14 (с. 383)
Алгебра, 11 класс Учебник, авторы: Никольский Сергей Михайлович, Потапов Михаил Константинович, Решетников Николай Николаевич, Шевкин Александр Владимирович, издательство Просвещение, Москва, 2014, голубого цвета, страница 383, номер 16.14, Решение 1
Решение 2. №16.14 (с. 383)
Алгебра, 11 класс Учебник, авторы: Никольский Сергей Михайлович, Потапов Михаил Константинович, Решетников Николай Николаевич, Шевкин Александр Владимирович, издательство Просвещение, Москва, 2014, голубого цвета, страница 383, номер 16.14, Решение 2
Решение 4. №16.14 (с. 383)

Что называют частным от деления комплексного числа $z_1 = a_1 + b_1i$ на комплексное число $z_2 = a_2 + b_2i$ ($z_2 \neq 0 + 0i$)?

Частным от деления комплексного числа $z_1$ на ненулевое комплексное число $z_2$ называют такое комплексное число $z$, которое удовлетворяет уравнению $z \cdot z_2 = z_1$. Это частное обозначается как $\frac{z_1}{z_2}$.

Для практического нахождения этого числа, как правило, числитель и знаменатель дроби $\frac{z_1}{z_2}$ умножают на число, комплексно-сопряженное знаменателю, $\bar{z_2} = a_2 - b_2i$. Это позволяет избавиться от мнимой единицы в знаменателе.

$\frac{z_1}{z_2} = \frac{a_1 + b_1i}{a_2 + b_2i} = \frac{(a_1 + b_1i)(a_2 - b_2i)}{(a_2 + b_2i)(a_2 - b_2i)} = \frac{a_1a_2 - a_1b_2i + b_1a_2i - b_1b_2i^2}{a_2^2 - (b_2i)^2} = \frac{(a_1a_2 + b_1b_2) + (a_2b_1 - a_1b_2)i}{a_2^2 + b_2^2}$

В результате получается формула для частного:

$z = \frac{a_1a_2 + b_1b_2}{a_2^2 + b_2^2} + i \frac{a_2b_1 - a_1b_2}{a_2^2 + b_2^2}$

Ответ: Частным от деления комплексного числа $z_1$ на ненулевое комплексное число $z_2$ называют комплексное число $z$ такое, что $z \cdot z_2 = z_1$.

Докажите, что для любых комплексных чисел $z_1$ и $z_2$ их частное $\frac{z_1}{z_2}$ существует и единственно.

Пусть даны два комплексных числа $z_1 = a_1 + b_1i$ и $z_2 = a_2 + b_2i$, причем $z_2 \neq 0 + 0i$. Нам нужно доказать, что существует, и притом единственное, комплексное число $z = x + yi$ (где $x$ и $y$ — действительные числа), такое, что $z \cdot z_2 = z_1$.

Запишем это равенство в развернутом виде:

$(x + yi)(a_2 + b_2i) = a_1 + b_1i$

Раскроем скобки в левой части уравнения, используя правила умножения комплексных чисел:

$xa_2 + xb_2i + ya_2i + yb_2i^2 = a_1 + b_1i$

Так как $i^2 = -1$, сгруппируем действительную и мнимую части:

$(xa_2 - yb_2) + (xb_2 + ya_2)i = a_1 + b_1i$

Два комплексных числа равны тогда и только тогда, когда равны их действительные и мнимые части. Приравнивая их, получаем систему двух линейных уравнений с двумя неизвестными $x$ и $y$:

$\begin{cases} a_2x - b_2y = a_1 \\ b_2x + a_2y = b_1 \end{cases}$

Существование и единственность решения этой системы для $x$ и $y$ эквивалентно существованию и единственности частного $z = x + yi$. Решение системы линейных уравнений существует и единственно, если определитель (детерминант) ее основной матрицы коэффициентов отличен от нуля.

Найдем этот определитель:

$\Delta = \begin{vmatrix} a_2 & -b_2 \\ b_2 & a_2 \end{vmatrix} = a_2 \cdot a_2 - (-b_2) \cdot b_2 = a_2^2 + b_2^2$

По условию, $z_2 = a_2 + b_2i \neq 0$. Это означает, что действительные числа $a_2$ и $b_2$ не равны нулю одновременно. Поскольку $a_2$ и $b_2$ — действительные числа, то $a_2^2 \ge 0$ и $b_2^2 \ge 0$. Если хотя бы одно из них не равно нулю, то их сумма квадратов будет строго больше нуля: $a_2^2 + b_2^2 > 0$.

Следовательно, определитель системы $\Delta = a_2^2 + b_2^2 \neq 0$.

Так как определитель системы не равен нулю, система имеет единственное решение для $x$ и $y$. Это доказывает, что существует единственное комплексное число $z = x + yi$, которое является частным от деления $z_1$ на $z_2$. Таким образом, существование и единственность частного доказаны.

Ответ: Существование и единственность частного $\frac{z_1}{z_2}$ (при $z_2 \neq 0$) следует из того, что задача его нахождения сводится к решению системы двух линейных уравнений относительно действительной и мнимой частей искомого числа. Определитель этой системы равен $a_2^2 + b_2^2$, что отлично от нуля, поскольку $z_2 \neq 0$. Это гарантирует существование единственного решения системы, а значит, и единственность частного.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по алгебре за 11 класс, для упражнения номер 16.14 расположенного на странице 383 к учебнику серии мгу - школе 2014 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по алгебре к упражнению №16.14 (с. 383), авторов: Никольский (Сергей Михайлович), Потапов (Михаил Константинович), Решетников (Николай Николаевич), Шевкин (Александр Владимирович), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.