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Lexikon der Mathematik: Argument Einer Komplexen Zahl eine Zahl ϕ ∈ ℝ derart, daß für eine komplexe Zahl z \begin{eqnarray}z=r(\cos \varphi +i\sin \varphi)\end{eqnarray} gilt, wobei r = | z | der Betrag von z ist ( Betrag einer komplexen Zahl). Man schreibt ϕ = arg z. Die Zahl ϕ in der Darstellung (1) ist nur bis auf ein additives ganzzahliges Vielfaches von 2 π eindeutig bestimmt. Ist also ϕ 0 ein Argument von z, so ist jedes weitere Argument ϕ von z von der Form \begin{eqnarray}\varphi ={\varphi}_{0}+2k\pi \end{eqnarray} mit einem k ∈ ℤ. Derjenige Wert von arg z mit arg z ∈ (−π, π] heißt der Hauptwert des Arguments von z. Man benutzt dafür auch die Bezeichnung arg z. Gelegentlich wird der Wert von arg z mit arg z ∈ [0, 2π) als Hauptwert bezeichnet. Für w, z ∈ ℂ gilt die Rechenregel \begin{eqnarray}\text{Arg}(wz)\equiv \text{Arg}w+\text{Arg}z(\mathrm{mod}2\pi). \end{eqnarray} Das Argument einer komplexen Zahl hängt eng mit der Polarkoordinaten-Darstellung von z zusammen. Betrag von komplexen zahlen pdf. Copyright Springer Verlag GmbH Deutschland 2017
Einführung in die komplexen Zahlen Allgemein läßt sich nicht als reelle Zahl darstellen, denn ist keine reelle Zahl ( das Quadrat einer reellen Zahl ist immer positiv). Die Quadratwurzel aus den negativen reellen Zahlen bilden also eine neue Art von Zahlen, man bezeichnet sie als imaginäre Zahlen. Eine komplexe Zahl z ist ein geordnetes Paar (x, y) reeller Zahl.
Definitionen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Zahlen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Der Graph der Betragsquadrat-Funktion von reellen Zahlen ist die Normalparabel Das Betragsquadrat einer reellen Zahl ist einfach ihr Quadrat:. Das Betragsquadrat einer komplexen Zahl mit Realteil und Imaginärteil ist jedoch (und zwar für) nicht ihr Quadrat, sondern: [1]. Hierbei bezeichnet das komplex Konjugierte von. Das Betragsquadrat ist stets eine nichtnegative reelle Zahl. Vektoren [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Bei Vektoren im ist mit dem Betrag bzw. Betrag komplexe Zahl • einfach erklärt · [mit Video]. der Länge die euklidische Norm (2-Norm) des Vektors gemeint. Das Betragsquadrat eines Vektors kann über das Standardskalarprodukt des Vektors mit sich selbst berechnet werden: [2]. Diese Beziehung ergibt sich direkt aus der Definition der euklidischen Norm. Bei komplexen Vektoren ist entsprechend mit dem konjugiert Komplexen zu rechnen:. In beiden Fällen ist das Ergebnis eine nichtnegative reelle Zahl. Funktionen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Für reell- oder komplexwertige Funktionen wird das Betragsquadrat punktweise definiert, wodurch man wieder eine Funktion erhält.
Es bietet sich eine Zerlegung in Vielfache von i 4 wegen i 4 =1 an. Gaußsche Zahlenebene Grafisch werden komplexe Zahlen in der gaußschen Zahlenebene dargestellt. Vergleichbar zu einem Vektor in der Ebene, wird der Realteil in Richtung der x-Achse und der Imaginärteil in Richtung der y-Achse (=imaginäre Achse) aufgetragen. Für komplexe Zahlen verwendet man verschiedene Darstellungsformen, nachfolgend die kartesische Darstellung auch Normalform genannt. \(z = a + ib\) Für die Darstellung in Polarkoordinaten benötigt man noch den Winkel, der sich wie folgt ergibt: \(\varphi = \arctan \dfrac{b}{a}\) Graphische Darstellung einer komplexen Zahl in der gaußschen Zahlenebene Auf der x-Achse wird der Realteil also a bzw. r·cos \(\varphi\) aufgetragen, auf der y-Achse wird der Imaginärteil also b bzw. Betrag von komplexen zahlen de. r·sin \(\varphi\) aufgetragen. Die komplexe Zahlenebene entspricht dabei der gaußsche Zahlenebene, wobei die x-Achse als reelle Achse und die y-Achse als imaginäre Achse bezeichnet werden. \(\eqalign{ & z = a + ib \cr & z = r(\cos \varphi + i\sin \varphi) \cr}\) Illustration einer komplexen Zahl in der gaußschen Zahlenebene Strecke f Strecke f: Strecke (0, 7), B Strecke g Strecke g: Strecke (7, 0), B Vektor u Vektor u: Vektor(A, B) z=a+ib text1 = "z=a+ib" a text4 = "a" b text5 = "b" φ text6 = " φ" text7 = " φ" r = \sqrt{a^2+b^2} text8 = "r = \sqrt{a^2+b^2}" Betrag einer komplexen Zahl Stellt man sich eine komplexe Zahl als Vektor in der gaußschen Zahlenebene vor, wobei der Schaft vom Vektor im Ursprung und die Spitze vom Vektor an der Stelle \(\left( {a\left| b \right. }
Das Betragsquadrat einer reellwertigen Funktion ist durch gegeben und damit gleich dem Quadrat der Funktion, während das Betragsquadrat einer komplexwertigen Funktion durch definiert wird. Das Betragsquadrat einer Funktion ist demnach eine reellwertige Funktion mit dem gleichen Definitionsbereich, deren Funktionswerte gleich den Betragsquadraten der Funktionswerte der Ausgangsfunktion sind. Sie wird im reellen Fall auch durch und im komplexen Fall auch durch notiert. [3] Eigenschaften [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Im Folgenden werden grundlegende Eigenschaften des Betragsquadrats komplexer Zahlen aufgeführt. Betrag von komplexen zahlen von. Durch punktweise Betrachtung lassen sich diese Eigenschaften auch auf Funktionen übertragen. Eigenschaften des Betragsquadrats von Vektoren finden sich im Artikel Euklidische Norm. Kehrwert [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Für den Kehrwert einer komplexen Zahl gilt. Er kann also berechnet werden, indem die konjugiert komplexe Zahl durch das Betragsquadrat dividiert wird.
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