Мнимая единица — в основном комплексное число, квадрат которого равняется отрицательной единице: Мнимая единица.

Число Мнимая единица называется мнимой единицей.

 

Мнимая единица не относится к  привычному нам множеству действительных чисел, а используется для расширения этого множества.

 

Мнимая единица — это число, у которого квадрат равняется минус единице. То есть i — это одно из решений уравнения:

 

Мнимая единица или   Мнимая единица.

 

И тогда его вторым решением уравнения будет Мнимая единица, что можно проверить подстановкой.


Мнимая единица

 

Комплексная плоскость. Все точки на плоскости соответствуют комплексному числу. Координаты a и b соответствуют действительной и мнимой части комплексного числа.

 

Примеры расчетов с мнимой единицей.

 

  • Мнимая единица;
  • Мнимая единица;
  • Мнимая единица;
  • Мнимая единица.

 

Интересно то, что все многочлены имеют корни, если брать в расчет мнимую единицу, если точнее, количество корней равняется степени многочлена, с точностью до кратности корней.

Например:

Мнимая единица

 

Степени мнимой единицы .

Степени i повторяются циклично:

Мнимая единица

Мнимая единица

Мнимая единица

Мнимая единица

Мнимая единица

Мнимая единица

Мнимая единица

Мнимая единица

Мнимая единица

Мнимая единица

 

Это можно записать для любой степени таким образом:

 

Мнимая единица

Мнимая единица

Мнимая единица

Мнимая единица

 

где n — всякое целое число.

Отсюда: Мнимая единица, где mod 4 это остаток от деления на 4.

Число Мнимая единица оказывается вещественным числом:

 

Мнимая единица

 

Корни из мнимой единицы .

В поле комплексных чисел корень n-ой степени имеет n решений. На комплексной плоскости корни из мнимой единицы расположены в вершинах правильного n-угольника, который вписан в окружность единичного радиуса.

 

Мнимая единица

 

Это следует из формулы Муавра и того, что мнимую единицу можно представить в тригонометрическом виде:

 

Мнимая единица

 

В частности, Мнимая единица и Мнимая единица

 

Кроме того, корни из мнимой единицы можно представить в показательном виде:

 

Мнимая единица

 

Мнимая единица

Корни квадратные из мнимой единицы.

Мнимая единица

Корни кубические из мнимой единицы (вершины треугольника).