مقدمةعنالأعدادالمركبة
الأعدادالمركبةهيأعدادتتكونمنجزئين:جزءحقيقيوجزءتخيلي.يتمالتعبيرعنهاعادةبالصيغةa+biحيث:-aهوالجزءالحقيقي-bهوالجزءالتخيلي-iهيالوحدةالتخيليةحيثi²=-1شرحدرسالأعدادالمركبة
خصائصالأعدادالمركبةالأساسية
الجمعوالطرح:عندجمعأوطرحعددينمركبين،نجمع/نطرحالأجزاءالحقيقيةوالتخيليةبشكلمنفصلمثال:(3+2i)+(1-4i)=(3+1)+(2-4)i=4-2i
شرحدرسالأعدادالمركبةالضرب:نستخدمخاصيةالتوزيعمعتذكرأنi²=-1مثال:(2+3i)(1-2i)=2(1)+2(-2i)+3i(1)+3i(-2i)=2-4i+3i-6i²=2-i-6(-1)=8-i
شرحدرسالأعدادالمركبةالقسمة:نضربالبسطوالمقامفيمرافقالمقاملإزالةiمنالمقاممثال:(3+4i)/(1-2i)=[(3+4i)(1+2i)]/[(1-2i)(1+2i)]=(3+6i+4i+8i²)/(1+2i-2i-4i²)=(-5+10i)/5=-1+2i
شرحدرسالأعدادالمركبة
التمثيلالهندسيللأعدادالمركبة
يمكنتمثيلالعددالمركبa+biكنقطةفيالمستوىالمركبحيث:-المحورالأفقييمثلالجزءالحقيقي-المحورالرأسييمثلالجزءالتخيلي
شرحدرسالأعدادالمركبةالصيغةالقطبيةللأعدادالمركبة
يمكنالتعبيرعنالعددالمركبباستخدامالصيغةالقطبية:z=r(cosθ+isinθ)حيث:-rهوالمقياس(الطول)للعددالمركب-θهيالزاوية(الوسع)التييصنعهامعالمحورالحقيقي
شرحدرسالأعدادالمركبةتطبيقاتالأعدادالمركبة
- فيالهندسةالكهربائيةلحسابدوائرالتيارالمتردد
- فيمعالجةالإشاراتالرقمية
- فيميكانيكاالكم
- فيالرسوماتالحاسوبيةوالتحريك
خاتمة
الأعدادالمركبةتوسعمفهومنظامالأعدادالحقيقيةوتوفرأداةقويةلحلمعادلاتلايمكنحلهاباستخدامالأعدادالحقيقيةفقط.فهمهايتطلبإدراكالعلاقةبينالجزأينالحقيقيوالتخيليوكيفيةالتعاملمعهمفيالعملياتالحسابيةالمختلفة.
شرحدرسالأعدادالمركبةمقدمةعنالأعدادالمركبة
الأعدادالمركبةهيأعدادتتكونمنجزئين:جزءحقيقيوجزءتخيلي.يتمتمثيلالعددالمركبعادةبالصيغةa+biحيث:-aهوالجزءالحقيقي-bهوالجزءالتخيلي-iهيالوحدةالتخيليةالتيتساويالجذرالتربيعيللعدد-1(i²=-1)
شرحدرسالأعدادالمركبةتاريخالأعدادالمركبة
ظهرتفكرةالأعدادالمركبةلأولمرةفيالقرنالسادسعشرعندماحاولعلماءالرياضياتحلالمعادلاتالتكعيبية.كانجيرولاموكاردانوأولمنأشارإليهافيكتابه"آرسماغنا"عام1545.
شرحدرسالأعدادالمركبةالعملياتالأساسيةعلىالأعدادالمركبة
1.الجمعوالطرح
لجمعأوطرحعددينمركبين،نجمعأونطرحالأجزاءالحقيقيةوالأجزاءالتخيليةبشكلمنفصل:(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i
شرحدرسالأعدادالمركبة2.الضرب
يتمضربالأعدادالمركبةباستخدامخاصيةالتوزيعمعتذكرأنi²=-1:(a+bi)(c+di)=ac+adi+bci+bdi²=(ac-bd)+(ad+bc)i
شرحدرسالأعدادالمركبة3.القسمة
لقسمةعددينمركبين،نضربالبسطوالمقامفيمرافقالمقام:(a+bi)/(c+di)=[(a+bi)(c-di)]/(c²+d²)
شرحدرسالأعدادالمركبةالتمثيلالهندسيللأعدادالمركبة
يمكنتمثيلالعددالمركبa+biكنقطةفيالمستوىالمركبحيث:-المحورالأفقييمثلالجزءالحقيقي-المحورالرأسييمثلالجزءالتخيلي
شرحدرسالأعدادالمركبةالصيغةالقطبيةللأعدادالمركبة
يمكنالتعبيرعنالعددالمركبباستخدامالصيغةالقطبية:r(cosθ+isinθ)حيث:-rهوالمقدار(الطول)للعددالمركب-θهيالزاويةالتييصنعهامعالمحورالحقيقي
شرحدرسالأعدادالمركبةتطبيقاتالأعدادالمركبة
للأعدادالمركبةتطبيقاتعديدةفي:1.الهندسةالكهربائية(تحليلالدوائرالكهربائية)2.الفيزياء(ميكانيكاالكم)3.معالجةالإشارات4.الرسوماتالحاسوبية5.نظريةالتحكم
شرحدرسالأعدادالمركبةخاتمة
تعتبرالأعدادالمركبةأداةرياضيةقويةتوسعمفهومناعنالأعدادوتفتحآفاقاًجديدةفيحلالمعادلاتالتيلايمكنحلهاباستخدامالأعدادالحقيقيةفقط.فهمالأعدادالمركبةأساسيللعديدمنالتخصصاتالعلميةوالهندسيةالمتقدمة.
شرحدرسالأعدادالمركبةالأعدادالمركبةهيمفهومرياضيمتقدميلعبدوراًحيوياًفيالعديدمنمجالاتالرياضياتوالهندسةوالفيزياء.فيهذاالدرس،سنستكشفالأساسياتالمتعلقةبالأعدادالمركبة،تعريفها،خصائصها،وكيفيةالتعاملمعهافيالعملياتالحسابيةالمختلفة.
شرحدرسالأعدادالمركبةتعريفالأعدادالمركبة
العددالمركبهوعدديمكنالتعبيرعنهبالصيغة:a+biحيث:-aوbأعدادحقيقية-iهيالوحدةالتخيليةالتيتحققالمعادلةi²=-1
شرحدرسالأعدادالمركبةفيهذاالتعبير:-aيسمىالجزءالحقيقيللعددالمركب-bيسمىالجزءالتخيليللعددالمركب
شرحدرسالأعدادالمركبةالتمثيلالهندسيللأعدادالمركبة
يمكنتمثيلالأعدادالمركبةعلىالمستوىالديكارتي(مستوىالأعدادالمركبة)حيث:-المحورالأفقييمثلالجزءالحقيقي-المحورالرأسييمثلالجزءالتخيلي
شرحدرسالأعدادالمركبةالعملياتالأساسيةعلىالأعدادالمركبة
1.الجمعوالطرح:
لجمعأوطرحعددينمركبين،نجمعأونطرحالأجزاءالحقيقيةوالأجزاءالتخيليةكلعلىحدة.
شرحدرسالأعدادالمركبةمثال:(3+2i)+(1-4i)=(3+1)+(2-4)i=4-2i
شرحدرسالأعدادالمركبة2.الضرب:
لضربعددينمركبين،نستخدمخاصيةالتوزيعمعتذكرأنi²=-1.
شرحدرسالأعدادالمركبةمثال:(2+3i)×(1-2i)=2×1+2×(-2i)+3i×1+3i×(-2i)=2-4i+3i-6i²=2-i-6(-1)=2-i+6=8-i
شرحدرسالأعدادالمركبة3.القسمة:
لقسمةعددينمركبين،نضربالبسطوالمقامفيمرافقالمقام.
شرحدرسالأعدادالمركبةمثال:(1+2i)÷(3-4i)=[(1+2i)(3+4i)]÷[(3-4i)(3+4i)]
شرحدرسالأعدادالمركبةخصائصالأعدادالمركبة
- لكلعددمركبمرافق(Conjugate)يكونبالصيغةa-bi
- معيارالعددالمركب(Modulus)هو√(a²+b²)
- يمكنالتعبيرعنالعددالمركببالصيغةالقطبية:r(cosθ+isinθ)
تطبيقاتالأعدادالمركبة
تستخدمالأعدادالمركبةفي:-تحليلالدوائرالكهربائية-معالجةالإشارات-ميكانيكاالكم-الرسوماتالحاسوبية-حلالمعادلاتالتفاضلية
شرحدرسالأعدادالمركبةالخلاصة
الأعدادالمركبةتوسعمفهومنظامالأعدادالحقيقيةوتوفرأداةقويةلحلالعديدمنالمسائلالرياضيةوالعلميةالتيلايمكنحلهاباستخدامالأعدادالحقيقيةفقط.فهمالأعدادالمركبةوخصائصهايفتحالبابأمامالعديدمنالتطبيقاتالمتقدمةفيالعلوموالهندسة.
شرحدرسالأعدادالمركبةالأعدادالمركبة(ComplexNumbers)هيأحدالمفاهيمالأساسيةفيالرياضياتالتيتمتدجذورهاإلىالحاجةلحلالمعادلاتالتيلايوجدلهاحلفيمجموعةالأعدادالحقيقية.فيهذاالدرس،سنتعرفعلىماهيةالأعدادالمركبة،وكيفيةتمثيلها،والعملياتالحسابيةالأساسيةالتييمكنإجراؤهاعليها.
شرحدرسالأعدادالمركبةماهيالأعدادالمركبة؟
العددالمركبهوعدديمكنالتعبيرعنهبالصيغة:
[z=a+bi]
حيث:
-aوbهماعددانحقيقيان.
-iهيالوحدةالتخيلية،وتحققالمعادلة(i^2=-1).
يُطلقعلىaاسم"الجزءالحقيقي"للعددالمركب،بينمايُسمىb"الجزءالتخيلي".
شرحدرسالأعدادالمركبةتمثيلالأعدادالمركبة
يمكنتمثيلالأعدادالمركبةبعدةطرق،منها:
شرحدرسالأعدادالمركبة- التمثيلالجبري:(z=a+bi)
- التمثيلالهندسي(المستوىالمركب):حيثيُرسمالعددكنقطةفيالمستوىالإحداثي،حيثالمحورالأفقييمثلالجزءالحقيقي،والمحورالرأسييمثلالجزءالتخيلي.
العملياتالأساسيةعلىالأعدادالمركبة
1.الجمعوالطرح
لجمعأوطرحعددينمركبين،نجمعأونطرحالأجزاءالحقيقيةوالتخيليةبشكلمنفصل:
[(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i]
[(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i]
2.الضرب
يتمضربعددينمركبينباستخدامخاصيةالتوزيعمعالأخذفيالاعتبارأن(i^2=-1):
[(a+bi)\cdot(c+di)=ac+adi+bci+bdi^2=(ac-bd)+(ad+bc)i]
3.القسمة
لقسمةعددينمركبين،نضربالبسطوالمقامفيمرافقالمقام(يتمتغييرإشارةالجزءالتخيلي):
[\frac{ a+bi}{ c+di}=\frac{ (a+bi)(c-di)}{ c^2+d^2}]
المرافقوالقياسللعددالمركب
- المرافقالمركب:إذاكان(z=a+bi)،فإنمرافقههو(\overline{ z}=a-bi).
- القياس(المقدار):يُحسبباستخدامنظريةفيثاغورس:
[|z|=\sqrt{ a^2+b^2}]
تطبيقاتالأعدادالمركبة
تستخدمالأعدادالمركبةفيالعديدمنالمجالاتمثل:
-الهندسةالكهربائية(تحليلالدوائرالمتناوبة).
-الفيزياء(ميكانيكاالكم،معادلاتالموجة).
-معالجةالإشارات(تحليلفورييه).
الخلاصة
الأعدادالمركبةتوسعمفهومالأعدادالحقيقيةوتسمحبحلمعادلاتمثل(x^2+1=0)التيليسلهاحلفيالأعدادالحقيقية.بفهمأساسياتهاوتمثيلهاوالعملياتعليها،يمكنتطبيقهافيالعديدمنالمجالاتالعلميةوالتقنية.
شرحدرسالأعدادالمركبةهذاالدرسيقدممقدمةشاملةللأعدادالمركبة،وإذاكنتترغبفيتعميقفهمك،يمكنكدراسةمواضيعمثلصيغةأويلروالأشكالالقطبيةللأعدادالمركبة.
شرحدرسالأعدادالمركبة