Как описано в предшествующем
разделе, Mathcad воспринимает комплексные числа в
форме a + bi, где a и b — обычные
числа. Можно использовать букву j вместо i,
если это удобнее.
Комплексные числа могут также возникать в
результате вычислений, даже если все исходные
значения вещественны. Например, если вычислить , Mathcad
вернёт i.
Хотя можно вводить мнимые числа, сопровождая их
i или j, Mathcad обычно отображает их
сопровождаемыми i. Чтобы Mathcad показывал
мнимые числа с j, выберите Формат числа из
меню Математика, нажмите на кнопку
“Глобальный” и переключите “Мн. ед”. на j.
При вводе комплексных чисел не забудьте, что
нельзя использовать i или j сами по себе
для ввода комплексной единицы. Нужно всегда
печатать 1i или 1j, в противном случае Mathcad
истолкует i или j как переменную. Когда
курсор покидает выражение, содержащее 1i или 1j,
Mathcad скрывает избыточную 1.
Специальные операции над комплексными числами
В Mathcad есть следующие специальные функции и
операторы для работы с комплексными числами:
Re(z) |
Вещественная часть z. |
Im(z) |
Мнимая часть z. |
arg(z) |
Угол в комплексной плоскости
между вещественной осью и z. Возвращает
результат между -p и
p радиан. |
|
Модуль z. Чтобы записать
модуль от выражения, заключите его в выделяющую
рамку и нажмите клавишу с вертикальной полосой | . |
|
Число, комплексно сопряженное к z.
Чтобы применить к выражению оператор сопряжения,
выделите выражение, затем нажмите двойную
кавычку ("). Число, сопряжённое к a + bi есть a
- bi . |
Рисунок 2 показывает некоторые примеры
использования комплексных чисел в Mathcad.
Рисунок 2: Комплексные числа в Mathcad.
Многозначные функции
При использовании в комплексной области многие
функции, о которых мы привыкли думать как о
возвращающих одно значение, становятся
многозначными.
Общее правило состоит в том, что для
многозначной функции Mathcad всегда возвращает
значение, составляющее на комплексной плоскости
самый маленький положительный угол с
положительным направлением действительной оси.
Оно называется главным значением.
Например, если требуется вычислить (-1)1/3 ,
Mathcad вернёт .5 + .866i , хотя мы обычно считаем -1
кубическим корнем из 1. Дело в том, что .5 + .866i
составляет с положительным направлением
вещественной оси угол только в 60 градусов, в то
время как -1 составляет 180 градусов.
Единственное исключение из этого правила —
оператор n-ого корня, описанный в главе Список операторов. Этот
оператор возвращает вещественный корень всякий
раз, когда это возможно. Рисунок 3 показывает эту
особенность.
Рисунок 3: Нахождение вещественных корней n-ой
степени из отрицательного числа.
|