Przejście na postać trygonometryczną (demo)

Przykładowy fragment Lekcji 3 z Kursu (przejście na postać trygonometryczną):

Korzystanie z materiałów wymaga instalacji darmowego odtwarzacza plików Flash w wersji 9 lub nowszej
Flash Player
Nie mam nic przeciwko, abyś wysłał link do tego filmiku znajomemu, umieścił go na swojej stronie internetowej, dodał do internetowego forum, lub serwisu społecznościowego.


kup_teraz

TRANSKRYPCJA prezentacji (UWAGA: Transkrypcja NIE JEST częścią materiałów Kursu)

Mam liczbę w postaci kartezjańskiej:

z=1-sqrt{3}i

Znana z drugiej lekcji postać. I musimy ją przedstawić w postaci trygonometrycznej, czyli takiej:

z=delim{|}z{|}(cos{varphi}+isin{varphi})

Do postaci trygonometryczynej potrzebny nam będzie moduł: delim{|}z{|} i kąt: varphi.
Zaczynamy od modułu. Sprawa jest prosta. Z lekcji 1 pamiętamy. Moduł to jest pierwiastek, część rzeczywista, czyli jeden do kwadratu dodać część urojona, czyli minus pierwiastek z trzech do kwadratu:

delim{|}z{|}=sqrt{1^2+(~-sqrt{3})^2}=sqrt{1+3}=sqrt{4}=2

Uczulam, żeby ten minus: z=1-sqrt{3}i tu uwzględnić i żeby całe to:  ~-sqrt{3} będzie do kwadratu: (~-sqrt{3})^2 i że ‘i’ to nie jest część urojona, dlatego bez i tutaj to pisałem: (~-sqrt{3})^2. Czyli jeden dodać trzy, bo minus pierwiastek z trzech do kwadratu to trzy, czyli cztery, pierwiastek z czterech to jest dwa. No i mam policzony moduł. To: delim{|}z{|} już mam. Moduł.

Teraz z kątem varphi tworzę takie dwa równania i łączę je klamerką:

Wartości cosinusa i sinusa argumentu głównego

Jak równania te powstały. Ta jedynka: cos{varphi}=1/2. Cosinus varphi, pamiętamy z poprzedniego slajdu, że cos{varphi} to jest rzeczywista liczby, czyli jeden, ta jedynka: z=1-sqrt{3}i przez moduł, czyli to: delim{|}z{|}=2. Część rzeczywista, przez moduł to jest cos{varphi}. Czyli cos{varphi} to jest 1/2.
Teraz sin{varphi} powstał tak. Część urojona z: z=1-sqrt{3}i- minus pierwiastek z trzech, przez moduł i tak powstało minus pierwiastek z trzech przez dwa.
I teraz co się robił, żeby wyliczyć taki kąt phi, że cos{varphi} wyjdzie tyle: 1/2, a sin{varphi} wyjdzie tyle: {-sqrt{3}}/2. varphi trzeba policzyć, prawda?
No… różne tam są sposoby. Różnie nauczyciele uczą. Niektórzy proszą, aby narysować tą liczbę i odczytać z wykresu, tangensem się posłużyć, można narysować wykresy funkcji sinus, cosinus, no ale ja raczej stosuję tutaj taką szybką (chyba najszybszą) metodę na trzy tabelki. Te trzy tabelki masz dołączone do Kursu.
Jeszcze tutaj:

Wartości cosinusa i sinusa argumentu głównego

małe porządki, zanim zaczniemy. Minus pierwiastek z trzech, minus przed ułamek można wyłączyć:

Cosinus i sinus po wyciągnięciu minusa

Robimy dwie takie…takie tutaj o…kreski…i jak te trzy tabelki wyglądają?

Argument główny - wyznaczenie ćwiartki
Zaczynamy od tabelki pierwszej. W pierwszej tabelce trzeba się zorientować, w jakiej ćwiartce będzie ten kąt varphi:

Pierwsza tabelka do sprowadzania liczby zespolonej do postaci trygonometrycznej

To zależy od znaku cosinusa i znaku sinusa. Tutaj:

Argument główny - wyznaczenie ćwiartki

Cosinus jest równy 1/2, czyli ma znak dodatni. Sinus jest równy minus pierwiastek z trzech przez dwa, czyli ma znak ujemny. Szukamy takiego układu w pierwszej tabelce, cosinus dodatni, sinus ujemny, tu mamy:

Wybrana czwarta ćwiartka w pierwszej tabelce

Cosinus jest dodatni, sinus ujemny. Zatem mamy ćwiartkę czwartą. Piszemy to wyraźnie. Czwarta ćwiartka. Jesteśmy w czwartej ćwiartce:

Wybrana czwarta ćwiartka

Przechodzimy do drugiej tabelki:

Druga tabelka do sprowadzania liczby zespolonej do postaci trygonometrycznej

Przedstawiamy kąt varphi, tak jak się przedstawia kąt varphi w czwartej ćwiartce, bo wiemy, że jesteśmy w czwartej ćwiartce. Tutaj:

Druga tabelka z wybraną czwartą ćwiartką

W czwartej ćwiartce kąt varphi to jest 2{pi}-{alpha}_0. Dlatego tu napisałem 2{pi}-{alpha}_0:

Argument główny w postaci ogólnej

No i przechodzę do trzeciej tabelki.

Trzecia tabelka w wyznaczaniu postaci trygonometrycznej

W trzeciej tabelce odczytuję już kąt {alpha}_0. W jaki sposób? Patrzę tak:

Wartości cosinusa i sinusa

Cosinus varphi jest jedna druga, sinus varphi jest minus pierwiastek z trzech przez dwa. Ignoruję znaki, biorę jedną drugą i pierwiastek z trzech przez dwa i szukam takiego układu. Cosinus jedna druga, sinus pierwiastek z trzech przez dwa, tu tak jest:

Odczytany odpowiedni kąt z trzeciej tabelki

Ignoruję znaki. Cosinus jedna druga, sinus pierwiastek z trzech przez dwa, czyli mam kąt ten: {pi}/3. Czyli piszę. Alpha zero to będzie {pi}/3:

Wyliczony kąt alfa zero
Teraz to nie koniec. Bo ja mam to varphi wyliczyć: {varphi}=2{pi}-{alpha}_0. Za {alpha}_0 podstawiam tutaj: {varphi}=2{pi}-{alpha}_0. Będę miał 2{pi}-{pi}/3. No i 2{pi}-{pi}/3 mi już wystarczy tylko porachować. 2{pi} to jest {6{pi}}/3, prawda? Bo 6/3 to jest 2. minus {pi}/3:

Wyliczony argument główny

Czyli mam {5{pi}}/3:

Uporządkowany argument główny

Albo można ładniej zapisać {5/3}{ pi}:

Argument główny

I mam kąt varphi wyliczony. Czyli mam moduł policzony i mam kąt varphi policzony. Mogę już udzielić odpowiedzi w takim razie.

z=delim{|}z{|}(cos{varphi}+isin{varphi})

Za ‘z’ tutaj: z=delim{|}z{|}(cos{varphi}+isin{varphi}) wstawiłem tą dwójkę, za varphi  tutaj wstawiłem wyliczone to varphi. {5/3}{varphi}. No i w ten sposób mam liczbę w postaci trygonometrycznej:

z=2(cos(5/3{varphi})+isin({5/3}{varphi}))

To już jest moja odpowiedź. Prawda? Bardzo prosto i przyjemnie. Na trzy tabelki.


kup_teraz