Ziel des Workshops

Was sind komplexe Zahlen?
Einführung in das Rechnen mit komplexen Zahlen
Komplexe Zahlen sind wie Vektoren sind aber keine Vektoren
Warum es Wurzeln aus negativen Zahlen gibt
Exponentialfunktion liefert Kreise
Einfache Beschreibung von Schwingungen durch komplexe Zahlen
Wechselstromwiderstände lassen sich durch komplexe Zahlen zusammenfassen
Erzeugung von fraktalen Mustern durch einfach Gleichungen
....

Sonntag, 12. April 2020

Ergänzung: Zwei wichtige Gleichungen

Bevor ich andere Darstellungen komplexer Zahlen erkläre, möchte ich erst noch zwei wichtige Gleichungen vorstellen.

Dazu schreiben wir die komplexen Zahlen so hin:

z = Re(z) + i*Im(z), wobei Re(z) der Realanteil und Im(z) der Imaginäranteil ist.

Also: z = 5  + i*7 (oder 5 +7i) hat Re(z) =5 und Im(z) = 7

Dann ist die an der reellen Achse gespiegelte Zahl, das komplex Konjugierte:

z# = Re(z) - i*Im(z).

In unserem Beispiel: z# = 5 - i*7.

Nun  kann man leicht zwei Formeln für den Realanteil und den Imaginäranteil einer komplexen Zahl aufstellen:

Re(z) = 1/2 * (z + z#)

Im(z) = 1/(2i) * (z -z#) = -1/2*i * (z-z#)

Überprüfen wir es mal:

Re(z) = 1/2 * (5+7i + 5-7i) = 1/2*10 = 5....stimmt

Im(z) = -1/2*i* (5+7i-(5-7i)) =  -1/2*i* (5+7i -5+7i) = -1/2*i*14i = - 7*(-1) = 7 ....stimmt

Herleitung der Formeln:

Man bilde einfach z + z# und z - z# und forme um:

z+z# = Re(z) + i*im(z) + Re(z) -i*im(z) = 2* Re(z) ....

bzw.

z-z# = Re(z) + i*Im(z) - (Re(z) - i*Im(z)) = 2i*Im(z) ....