Svmmarivm
Haec lectio in nvmeris complexis aeqvationem solvit. Forma polari et formvla Moivreana demonstrat omnem nvmervm complexvm a nihilo diversvm exacte radices -tas habere, qvae modvlvm commvnem habent et argvmenta intervallo separata, ita vt polygonvm regvlare circa originem centratvm efficiant. Deinde radices vnitatis tractat: svnt potentiae vnivs earvm, mvltiplicantvr sicvt residva divisionis per addvntvr, potentiae earvm exponentis svmmam avt habent provt nvmervm dividit necne, et polynomivm in factores resolvvnt. Per maximvm commvnem divisorem radices primitivas definit, qvarvm potentiae omnes radices percvrrvnt, et, radicibvs conivgatis consociatis, factorizationem realem polynomiorvm et in factores lineares et qvadraticos invenit, qva valor itervm apparet.
Proposita discendi
- Radices -tas nvmeri complexi a nihilo diversi forma polari invenire, ostendere eas exacte esse, easqve vt vertices polygoni regvlaris describere.
- Cvm radicibvs vnitatis vt potentiis vnivs earvm operari, svmmas potentiarvm earvm compvtare et polynomivm in factores resolvere.
- Per maximvm commvnem divisorem decernere qvae radices vnitatis primitivae sint, et criterivm identitate Bezovtiana demonstrare.
- Polynomia et in realibvs in factores resolvere radicibvs conivgatis consociatis, et radices vnitatis ad problemata de distantiis, de valoribvs trigonometricis et de aeqvationibvs adhibere.
Radices -tae nvmeri complexi
In lectione cvrsvs Algebra et Geometria I de nvmeris complexis aeqvatio solvta est differentia cvborvm in factores resolvta, et nvntiatvm est radices indicis cvivsvis nvmeri complexi formam polarem postvlatvras esse. Methodvs factorizationis generalis non fit: aeqvationis nvllvs factor in conspectv est. Forma polaris avtem, in lectione de forma polari nvmerorvm complexorvm tractata, aeqvationem in dvas condiciones reales convertit, alteram inter modvlos, alteram inter argvmenta, qvia, per formvlam in lectione de formvla Moivreana demonstratam, nvmervm complexvm ad potentiam elevare est modvlvm eivs ad elevare et argvmentvm eivs per mvltiplicare.
Sint nvmervs complexvs et nvmervs natvralis. Nvmervs complexvs est radix -ta ipsivs cvm . Radices secvndae radices qvadratae vocantvr, et tertiae radices cvbicae.
Solvs nvmervs complexvs cvivs potentia -ta est est ipse , qvia prodvctvm nvmerorvm complexorvm non evanescit nisi aliqvis eivs factor evanescit; casvs igitvr notabilis est . Tvm forma polari scribitvr, , cvm et qvovis eivs argvmento. Signvm sensvm servat qvem habet in lectione cvrsvs I de potentiis exponentis rationalis et radicalibvs: designat radicem principalem nvmeri realis positivi , vnicvm nvmervm realem positivvm cvivs potentia -ta est . Radicale reservatvr radici principali nvmeri realis non negativi et, vt in illa lectione, radici reali indicis imparis nvmeri realis negativi, vt ; alii nvmero complexo adhibitvm, tantvm cvm expressa admonitione adhibebitvr id qvamvis eivs radicem designare, qvia, vt mox videbitvr, nvlla ex eivs radicibvs a ceteris distingvitvr, et vnam ex convento eligere leges radicalivm violat: si radix qvadrata ipsivs nvmervs vocaretvr, prodvctvm hvivs radicis per se ipsam esset , non radix qvadrata ipsivs .
Postremo adhibetvr theorema de aeqvalitate in forma polari, in eadem lectione demonstratvm: dvo nvmeri complexi a nihilo diversi aeqvales svnt si et solvm si evndem modvlvm habent et argvmenta eorvm mvltiplo integro ipsivs differvnt.
Sint nvmervs complexvs a nihilo diversvs, cvm , et nvmervs natvralis. Aeqvatio exacte solvtiones diversas habet, qvae svnt nvmeri complexi infra scripti, pro . Omnes modvlvm habent, et argvmentvm cvivsqve argvmentvm praecedentis excedit intervallo .
Solvtio forma polari qvaeritvr et formae polares ipsorvm et aeqvantvr. Figvra demonstrationem seqvitvr cvm et , qvorvm radices cvbicae modvlvm habent.
Demonstratio
Solvtio nvlla esse non potest, qvia . Eam forma polari scribimvs, cvm , et ad potentiam formvla Moivreana elevamvs.
Per theorema de aeqvalitate in forma polari, aeqvatio dvabvs condicionibvs realibvs aeqvivalet: modvli aeqvales svnt et argvmenta mvltiplo integro ipsivs differvnt.
Nvmervs realis positivvs cvivs potentia -ta est vnicvs est, radix principalis, et argvmentvm nvmero integro determinatvr. Vicissim omnis nvmervs complexvs hoc modvlo et hoc argvmento solvtio est, qvia ambas condiciones explet. Cvm et , fivnt et .
Nvmeri integri infiniti svnt, solvtiones avtem non. Per divisionem cvm residvo, omnis nvmervs integer scribitvr vt , cvm integro et ; argvmentvm tvm excedit mvltiplo integro ipsivs , et dvae solvtiones congrvvnt. In figvra, .
Solvtiones inter se diversae svnt: si , argvmenta earvm differvnt nvmero stricte inter et posito, qvi mvltiplvm integrvm ipsivs non est. Svnt igitvr exacte solvtiones. Cvm , svnt , et .
In vsv, prima radix argvmentvm habet, et qvaeqve ceterarvm obtinetvr addendo argvmento praecedentis. Argvmentvm ipsivs alio, , mvtare copiam radicvm non mvtat, solvm earvm nvmerationem: qvae antea erat nvnc vocatvr . Pro , argvmenta dvarvm radicvm differvnt intervallo , ita vt oppositae sint, ; est dvplex signvm qvod in radice qvadrata nvmeri complexi apparet, in lectione cvrsvs I de nvmeris complexis partibvs realibvs et imaginariis aeqvatis compvtata. Nvmervs radicvm praeterea congrvit cvm eo qvod de polynomiis scitvr: per lemma de radicibvs diversis ex lectione cvrsvs I de algebra polynomiorvm, cvivs demonstratio sine mvtatione in complexis valet, polynomivm , gradvs , plvres qvam radices diversas habere non potest; theorema ostendit id omnes habere.
Polygonvm regvlare radicvm
Radices evndem modvlvm habent, ita vt in circvmferentia centro et radio iaceant, et argvmenta earvm aeqvaliter distant. Theorema qvod seqvitvr hanc dispositionem per prodvctvm nvmerorvm complexorvm exprimit, qvod in forma polari modvlos mvltiplicat et argvmenta addit, vt in lectione de forma polari demonstratvm est.
Sint nvmervs complexvs a nihilo diversvs, cvm , et nvmervs natvralis. Qvaeqve radix -ta ipsivs ex praecedenti obtinetvr eam per nvmervm infra scriptvm mvltiplicando, qvod idem est atqve eam angvlo circa originem convertere; radices svnt vertices polygoni regvlaris latervm circvmferentiae centro et radio inscripti, et latvs eivs metitvr .
Figvra demonstrationem seqvitvr cvm , cvivs radices cvbicae, qvartae et sextae in circvmferentiis radiorvm , et iacent.
Demonstratio
Qvoniam , prodvctvm modvlvm ipsivs habet et argvmentvm eivs avctvm intervallo : est radix qvae proxime seqvitvr. Per indvctionem in , qvaeqve radix est prima per potentiam ipsivs mvltiplicata, .
Mvltiplicare per est igitvr angvlo circa originem convertere, et haec conversio distantias servat, qvia modvlvs prodvcti est prodvctvm modvlorvm.
Conversio qvodqve latvs polygoni in latvs qvod proxime seqvitvr transfert, ita vt omnia latera aeqvalia sint.
Polygonvm clavditvr, qvia : conversio vltimvm verticem in primvm transfert. Vertices in circvmferentia iacent et latera aeqvalia svnt. Praeterea conversio triangvlvm verticibvs , et in triangvlvm verticibvs , et transfert tria latera servans, et per theorema cosinvvm angvlvs triangvli tribvs lateribvs eivs determinatvr: angvli polygoni, qvi svnt angvli horvm triangvlorvm ad verticem medivm, aeqvales svnt, et polygonvm regvlare est.
Latvs compvtatvr in triangvlo verticibvs , et . Per formvlam angvli dimidii, , et sinvs ipsivs positivvs est. Pro radicibvs sextis ipsivs , latvs valet , aeqvale radio, vt in omni hexagono regvlari.
Pro , polygonvm in diametrvm degenerat, cvivs extrema svnt dvae radices oppositae, et pro vna sola radix est, ipse . Qvod radices polygonvm regvlare efficivnt explicat cvr nvlla a ceteris distingvatvr: conversio angvlo eas permvtat figvra non mvtata.
Argvmentvm oneratvr…