Rozdział 2
Niech C będzie zbiorem wszystkich uporządkowanych par (a, 6) liczb rzeczywistych a i b,
C = {(a, b) : a, 6 € /?}.
Za pomocą równości, zwykłego dodawania (i odejmowania) oraz zwykłego mnożenia liczb rzeczywistych definiujemy równość, dodawanie © oraz mnożenie <g> w zbiorze C. Jeśli pary (a, b) i (c, d) są elementami zbioru C, to przyjmujemy,
że:
(a,b) = (c, d) |
a = c i b = d, |
(2.1) |
Równość liczb zespolonych |
(a,b) 0 (c, d) |
= (a + c, 6-I-d), |
(2.2) |
Suma liczb zespolonych |
(a,b) <g> (c, d) |
= (ac — bd, ad -1- bc). |
(2.3) |
Iloczyn liczb zespolonych |
Definicja 2.1.1. Elementy zbioru C (z równością (2.1) oraz działaniami dodawania i mnożenia określonymi wzorami (2.2) i (2.3)) nazywamy liczbami zespo- Liczby zespolone lonymi.
Jeśli z = (a, b) jest liczbą zespoloną, to liczby rzeczywiste a i b nazywamy odpowiednio częścią rzeczywistą i częścią urojoną liczby z i piszemy
Re (z) = a i Im (z) = b.
Pokażemy teraz, jak z własności zwykłego dodawania i zwykłego mnożenia liczb rzeczywistych (zob. przykład 15 i definicję 1.4.1) wynika, że zbiór liczb
zespolonych z wyżej określonym dodawaniem i mnożeniem liczb zespolonych jest ciałem.
Twierdzenie 2.1.1. Zbiór C z działaniami dodawania i mnożenia określonymi
wzorami (2.2) i (2.3) jest ciałem, więc działania te mają następujące własności: C - ciało liczb zespolonych
(przeinienność dodawania) (łączność dodawania) ), 0) - zero zespolone) przeciwna do z = (a,b)) (przeinienność mnożenia) (łączność mnożenia) (zi = (1,0) - jedynka zespolona)
(a) V2 ,wec z © w = w © z,
W ^z,w}tec z © (w © £) = (z © w) © t.
(c) 3zo€C ^zeC z © Zq = z, (z0 = (0,0) - zero zespolone)
{d) Vzec 3~zec Z © (—z) = Zo, (—z = (—a, —6) - liczba (e) ^z,wec z 0 w = w (g) z,
(/) Vz,w,tec z <g> (w <g> i) = (z ® w) ® t,
(j) ^Z\£C ^zęC Z 0 Z\ = Z} yz\ =■ u) — jeuyiiftxi
^«€C-{20} z z 1 = Z\} (z 1 = () > gdy z = (a,b) ^ zo)
/b/iolnio fti )
z®{w®t) = (z®w)($)(z®t). (rozdzielność