Ə. A. Quliyev
Download 10.77 Mb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 1.10. Kompleks ədədlər
1.9. Bezu teoremi (XI s.). F ərz edək ki, f(x) həqiqi ədədlər sah əsində (R) 1 ≥
d ərəcəli bir dəyişənli çoxhədlidir. Onda ( ) x f - in
49
R-d ə n-dən az olmayan sayda kökləri vardır, a
yalnız və yalnız ( ) x f
çoxh ədlisi ( ) a x − - ya bölündükd ə həmin çoxhədlinin köküdür. XX
əsrin 60- cı illərinə qədər bu teorem məktəbdə isbatı ilə birlikd
ə öyrənilmişdir. Lakin sonrakı illərdə 2003-cü ilə qədər ümu- mt əhsil məktəblərinin proqramında o olmadı. Çoxhədlilərin öyrə- nilm əsində müxtəlif ifadələrin eyni çevrilməsində, eynilik və bəra- b ərsizliklərin isbatında, tənliklərin və bərabərsizliklərin həllində istər ist əməz Bezu teoremindən və daha çox onun ümumiləşdirilmiş forma- sından istifadə etmək lazım gəlir. Odur yaxşı olar ki, dərs prosesində ümumil
əşdirilmiş Bezu teoremi və onun tətbiqləri də öyrənilsin. Ümu- mil
əşdirilmiş Bezu teoremi belədir: Fərz edək ki, ( ) z y x f ...,
, , R h əqiqi ədədlər sahəsində 1 >
d əyişənli 1 ≥
d ərəcəli, ( )
y g ...,
,
is ə R-də 1 − K d
əyişənli çoxhədlilərdir. ( ) [ ]
y z y g f ...
, , ..., ,
sıfır çoxh ədlidirsə, onda ( )
y x f ...,
, , çoxh ədlisi ( ) [ ]
y g x ...,
, − - ə bölünür. Bu teoremi, habel ə onun tətbiqlərini mənimsəmək üçün onunla əlaqədar olan bir sıra anlayışları da öyrənmək lazımdır. F ərz edək ki, ( )
y x f ...,
, , R h əqiqi ədədlər sahəsində çox dəyi- şənli çoxhədlidir. Yeri gəlmişkən qeyd edək ki, şagirdlər çox dəyişənli funksiyalarla əlaqədar müxtəlif əməliyyatlarla qarşılaşdıqları halda bu haqda da onlara ümumi m əlumat verilmir. Belə funksiyaların şagirdlərə öyr ədilməsi işinin metodik sistemini hazırlamaq ayrıca tədqiqatın mövzusu ola bil ər.
Verilmiş R həqiqi ədədlər sahəsindən götürülmüş sıfırdan fərqli hər bir
ədəd, habelə { }
0 R - d
ən olan verilmiş çoxhədlidən ədədi vuruqla f ərqlənən hər bir çoxhədli baxılan çoxhədlinin R-də trivial çoxhədli böl əni adlanır. Verilmiş çoxhədlinin bütün başqa bölənlərinə R-də onun qeyri-trivial böl ənləri deyilir. ( )
y x f ...,
, , çoxh ədlisinin R-də trivial olmayan böl ənləri yoxdursa ona R-də gətirilməyən çoxhədli deyilir. H əqiqi R ədədlər sahəsində trivial olmayan bölənləri olan ( )
y x f ...,
, ,
çoxh ədlisi R-də gətirilən çoxhədlidir. R sahəsində ortaq bölənləri yalnız sıfırdan fərqli ədəd (yəni sıfır dərəcəli çoxhədli) olan R-də verilmiş ( ) z y x f ...,
, , v ə ( ) z y x g ...,
, , çoxh ədlilərinə qarşılıqlı sadədir deyilir. Çoxd
əyişənli funksiyanın və ümumiləşdirilmiş Bezu teoreminin mək- 50
t əbdə tətbiqinə aid çoxlu sayda nümunələr göstərmək olar. Məsələn, “h əqiqi R ədədlər sahəsində bc c b a ac bc ab c b a 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 − − − + + + + +
ifad əsini sadələşdirin” çalışmasını yerinə yetirmək üçün şagirdlərin c əbri kəsrin surət və məxrəcinin ( )
b a + + - ə bölündüyünü, hər iki h əddin üç dəyişənli funksiya olmasını bilmələri tələb olunur. Görünür ki, g ələcəkdə məktəb riyaziyyat kursunun məzmununu mü əyyənləşdirərkən çoxdəyişənli funksiyanın, birdəyişənli üçün Bezu teoremind ən sonra (indiki proqramda XI sinifdə öyrənilən) onun ümumil əşdirilmiş formasının təlimin hansı mərhələsində öyrənilməsi üz ərində düşünmək lazım gələcəkdir. Bu riyazi təlimin məzmununun mü əyyən edilməsinin əsas tələblərinə, xüsusən ümumiləşdirmə meyarına uyğundur. 1.10. Kompleks ədədlərin öyrənilməsi məktəb riyaziyyatında ədədi sistemlərin qurulmasının sonuncu mərhələsidir. Odur ki, gələcək mü əllimlər bilməlidirlər ki, yeni ədədlər sisteminin daxil edilməsinin z əruriliyinə gətirən praktik tələblərlə yanaşı belə genişlənməni tənliklər h əlli əsasında nümayiş etdirmək faydalıdır. Məlumdur ki, əksər hallarda t ənliklər də real proseslərin və vəziyyətlərin ideallaşdırılmış riyazi modelinin qurulması nəticəsində alınır. Təsadüfi deyil ki, ( ) ( )
b Z b a b ax a b N b a b a x / , , , , , ∈ = < ∈ = + ,
ax = 2 ( a b a b a , 0 , 0 ≥ ≠
tam kvadrat olmadıqda), ( ) 0 4 0 2 2 < − = + +
b c bx ax olduqda, ( )
, 0
> =
a b a x
şəkildə tənlikləri həll edərkən uyğun olaraq tam, rasional, h əqiqi və kompleks ədədlər sistemini alırıq. Diskriminantı mənfi olan kvadrat tənliyə gətirilən məsələyə ilk d əfə İtaliya alimi Cerol Kardano (1501-1576) baxmışdır. Sonra kub t ənlikləri həll edərkən N.Tartal sofist ədədlərlə qarşılaşmışdır. R.Dekart is ə göstərmişdir ki, k dərəcəli cəbri tənliyin “onun dərəcəsindəki vahid- l ərin sayı qədər kökü vardır” və bu köklər içərisində “təsəvvür edilən” v ə ya “xəyali” olanlar vardır. Həqiqi ədədlərin kifayət olmadığı hala aid daha bir misalı xatırlayaq: həqiqi ədədlər sahəsində müsbət əsasdan m ənfi ədədin loqarifmi yoxdur. Müxtəlif məsələlərin təhlili riya- ziyyatçıları ədədlər sahəsini, bir hissəsi xəyali ədədlərdən ibarət, kom- pleks
ədədlər sahəsinə qədər genişləndirməyin zəruriliyinə gətirmişdir. XIX
əsrin əvvəlində kompleks ədədlərin həndəsi şərhi və koordinat müst
əvisində onlar üzərində əməllər daxil edilmiş və geniş yayılmışdır. 51
H əqiqi ədədləri nəzərdən keçirmək bu şərhin yekunlaşdırılmasına köm ək edir. Həqiqi ədədlər, koordinat düz xətti üzərindəki nöqtələr, başlanğıcı koordinat düz xətti üzərində O nöqtəsində - koordinat sis- teminin başlanğıcında olan vektorlar çoxluqlarını uyğun olaraq 3 2
, ,
M M il
ə işarə edək. Bu üç çoxluq arasında təbii qarşılıqlı bir- qiym
ətli uyğunluq vardır. 3 2 1 ~ ~ M M M v ə ya → ↔ ↔ x x M O M x . Eyni
zamanda h ər hansı nöqtənin vəziyyətini müəyyən etmək üçün müstəvi üz ərində düzbucaqlı koordinat sistemində ( ) y x,
ədədlər cütünün verilm əsi lazımdır və tərsinə. Deməli həqiqi ədədlərlə koordinat düz x əttinin nöqtələri, habelə həqiq ədədlər cütü ilə koordinat müstəvisinin nöqt ələri arasında qarşılıqlı birqiymətli uyğunluq vardır. Kompleks ədədlər 1 − + y x
şəkildə olduğundan, yəni həqiqi ədədlər cütü ilə mü əyyən olduğundan onları koordinatları ( )
olan müst əvi nöqtələri il ə təsvir etmək olar. İrlandiya riyaziyyatçısı Ueyam Hamilton 1831-ci ildə vektor haqda anlayışı daxil etdikdən sonra kompleks ədədlərin vektor şərhi mümkün oldu. Bu şərhə əsasən də kompleks ədədlər, müstəvinin nöqtələri cütü və vektorlar çoxluqları arasındakı qarşılıqlı birqiymətli uyğunluq müəyyən edilmiş, bunlarla əlaqədar əsas anlayışlar (modul, arqument, kompleks ədədlər üzərində əməllər) daxil edilmişdir, kompleks ədədlərin müxtəlif t ətbiqləri göstərilmişdir. Kompleks ədəd artıq qeyd etdiyimiz kimi mək- t əbdə həqiqi ədədi sistemlərin son genişləndirilməsi olaraq daxil edilir, sonra onunla əlaqədar əsas anlayışlar verilir, iki hədli və diskriminantı m ənfi olan kvadrat tənliklərin həllinə tətbiqi öyrədilir. Bu ədədləri və onunla əlaqədar əsas anlayışları daxil etdikdən sonra triqonometrik funk- siyaların kompleks ədədlər çoxluğunda təyin olunmuş üstlü funksiya ilə əlaqəsini şagirdlərə öyrətmək olar. Bu əlaqə ϕ ϕ
cos i y + = funk- siyası üzərində aparılan müəyyən əməliyyat əsasında alınan Eyler düs- turları ilə ifadə olunur. Belə ki, göstərilən funksiyanı diferensiallayıb ( ) iy i i i i i d dy = + = + = + − = ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ sin
cos cos
sin cos
sin 2 v ə bur- adan
ϕ i y = ln v ə ya
ϕ i e y =
alırıq. Deməli ϕ ϕ ϕ sin
cos i e i + = (1), bu kompleks ədədlər çoxluğunda eynilikdir. Doğrudan da 0 = ϕ
olduqda b ərabərlik doğrudur. Onun hər tərəfini e əsasdan loqarifma- layıb və törəməsini tapsaq sağ və sol tərəfdəki funksiyaların eyniliyini 52
isbat etmiş olarıq. ϕ cos v ə ϕ sin
funksiyasının dövrülüyündən üstlü funksiyanın ( )
ϕ i e
dövrülüyü alınır. (1)-də ϕ - in yerind ə ϕ
yazıb
ϕ ϕ ϕ sin cos
i e i − = −
(2) alırıq. (1) və (2) – dən ϕ cos
v ə ϕ sin -in
üstlü funksiya il ə ifadələri 2 cos
ϕ ϕ ϕ i i e e − + = , 2 sin ϕ ϕ ϕ i i e e − − =
mü əyyən olunur ki, bunları ilk dəfə L.Eyler çıxarmışdır. Kompleks ədədlərin məktəb proqramında olması şagirdlərin bir çox başqa maraqlı çalışmaları yerinə yetirə bilmələrinə səbəb olur. Budur “ 0
2 = + + x x olduqda ( ) 3
51 60 − + + = x x x x f ifad
əsinin ədədi qiym
ətini tapın” məsələsini kompleks ədəd haqqında məlumatı olmadan h əll etmək mümkün deyil. Bunun üçün ( ) ( ) 1 0 1 1 3 2 = ⇒ = − + + x x x x
olduğunu bildikdən sonra asanlıqla ( ) 0 = x f
tapılır. 1960- cı ilə qədər kompleks ədədlər orta məktəbin X sinfində öy- r ənilmişdir. Lakin sonralar bu mövzunun yalnız fakültətiv məşğələlərdə öyr ənilməsi lazım bilindi. T əcrübə göstərir ki, bu mövzunun yenə də əsas proqrama daxil etm ək zəruridir. Hazırkı proqrama görə X sinifdə kompleks ədədlər öyr ənilir. Məktəb Planimetriya kursunun bir çox məsələlərini kompleks ədədlərin tətbiqi ilə incə və sadə həllərini vermək olar. Lakin kompleks ədədlərin əhəmiyyəti təkcə bu və ya digər həndəsə məsələsinin səmərəli yolla h əllini vermək deyil, baxmayaraq ki bu da olduqca mühümdür. Kompleks ədədlərin tətbiqi nəticəsində çox vaxt yeni faktlar müəyyən- l əşdirmək, alınmış düsturların və münasibətlərin təhlili ilə maraqlı ümumil əşdirmələr aparmaq, bu yolla alınmış nəticələri əsaslandırmaq v ə dəqiqləşdirmələr etmək imkanı yaranır. Məktəb planimetriya kur- sun da şagirdlər paraleloqramın diaqonallarının kvadratları cəmi haq- qında teoremi öyrənirlər. Bu teoremin ümumiləşdirilməsindən ibarət “Dördbucaqlının bütün tərəflərinin kvadratları cəmi onun diaqonalların kvadratları cəmi ilə diaqonalların orta nöqtələrini birləşdirən parçanın kvadratının dörd misli cəminə bərabərdir” teoremini kompleks ədədin t ətbiqi ilə asanlıqla həll etmək olar. F ərz edək ki, ABCD dördbucaqlısının diaqonallarının orta nöq- t ələri M, N – dir və A,B,C,D,M,N nöqtələrinə n m d c b a , , , , , kompleks ədədləri uyğundur. ( )
a m + = 2 1 v ə ( ) d b n + = 2 1
olduğundan 53
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) = − − + − − + − − + − − = + + + a d a d d c d c c b c b b a b a DA CD BC AB 2 2 2 2
( ) (
) a d a d d c d c c b c b b a b a d d c c b b a a + + + + + + + − + + + = 2 ,
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) − + + + = − − + − − + − − = + +
d c c b b a a n m n m d b d b c a c a MN BD AC 4 4 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) − + + + = − − + − − + + + + + − d d c c b b a a d b c a d b c a d b d b c a c a 2
( )
d a d d c d c c b c b b a b a + + + + + + + − Burada
d c b a , , ,
uyğun qoşma kompleks ədədlərdir. Teoremin bu isba tından əvvəl (onu IX sinifdə uyğun çertyojdan istifadə ilə isbat etm ək olar). Koordinatları uyğun olaraq b a, kompleks ədədləri olan A, B nöqt
ələri arasındakı məsafənin ( ) ( )
a b a AB − − = 2 (3) düsturu il ə hesablandığını əsaslandırmaq lazımdır. Bu çətin deyil. Belə ki, z z,
qarşılıqlı qoşma kompleks ədədlərdirsə ( ) ϕ ϕ sin
cos i r iy x z + = + = , ( ) ϕ ϕ sin
cos i r iy x z − = − = , burada 2 2
x r + = , ( )( ) 2 2 sin cos
sin cos
r i i r z z = − + = ϕ ϕ ϕ ϕ dem əli
2 r z z = (4). Bu is ə radiusu r v ə mərkəzi koordinat başlanğıcında olan çevrənin tənliyidir. Bundan sonra (3)-ün (4)- ə analoji alındığını demək olar. Kompleks ədədin tətbiqi ilə planimetriya məsələlərinin həllinə (bunu ayrıca tədqiq etmək lazımdır) aid başqa nümunələr də göstərmək mümkündür.
Download 10.77 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling