مقدمةعنالأعدادالمركبة
الأعدادالمركبةهيأعدادتتكونمنجزئين:جزءحقيقيوجزءتخيلي.يتمالتعبيرعنهاعادةبالصيغةa+biحيث:-aهوالجزءالحقيقي-bهوالجزءالتخيلي-iهيالوحدةالتخيليةالتيتساويالجذرالتربيعيللعدد-1(i²=-1)شرحدرسالأعدادالمركبة
تاريخالأعدادالمركبة
ظهرتفكرةالأعدادالمركبةلأولمرةفيالقرنالسادسعشرعندماحاولعلماءالرياضياتحلالمعادلاتالتكعيبية.لاحقاً،قامعالمالرياضياترينيهديكارتبتسميتها"أعدادتخيلية"فيالقرنالسابععشر.
خصائصالأعدادالمركبة
- الجمعوالطرح:(a+bi)±(c+di)=(a±c)+(b±d)i
- الضرب:(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i
- القسمة:يتمضربالبسطوالمقامفيمرافقالمقام
التمثيلالهندسيللأعدادالمركبة
يمكنتمثيلالعددالمركبعلىالمستوىالديكارتي(مستوىالأعدادالمركبة)حيث:-المحورالأفقييمثلالجزءالحقيقي-المحورالرأسييمثلالجزءالتخيلي
الصيغةالقطبيةللأعدادالمركبة
يمكنالتعبيرعنالعددالمركببالصيغةالقطبية:r(cosθ+isinθ)حيث:-rهوالمقياس(طولالمتجه)-θهيالزاوية(الوسيطة)
تطبيقاتالأعدادالمركبة
- فيالهندسةالكهربائيةلحسابدوائرالتيارالمتردد
- فيمعالجةالإشاراتالرقمية
- فيميكانيكاالكم
- فيتحليلالدوالالرياضيةالمعقدة
خاتمة
الأعدادالمركبةتلعبدوراًأساسياًفيالعديدمنفروعالرياضياتوالعلومالتطبيقية.فهمهايتطلبإدراكالعلاقةبينالجزءالحقيقيوالتخيلي،وكيفيةتمثيلهاوتحليلهارياضياًوهندسياً.
شرحدرسالأعدادالمركبةالأعدادالمركبةهيمفهومرياضيمتقدميمثلتوسيعًالمجموعةالأعدادالحقيقية.فيهذاالدرس،سنستكشفأساسياتالأعدادالمركبة،تعريفها،خصائصها،وكيفيةالتعاملمعهافيالعملياتالحسابيةالمختلفة.
شرحدرسالأعدادالمركبةتعريفالعددالمركب
العددالمركبهوأيعدديمكنكتابتهعلىالصورة:a+biحيث:-aهوالجزءالحقيقيللعدد-bهوالجزءالتخيليللعدد-iهيالوحدةالتخيليةالتيتساويالجذرالتربيعيللعدد-1(i²=-1)
شرحدرسالأعدادالمركبةتمثيلالأعدادالمركبة
يمكنتمثيلالأعدادالمركبةبعدةطرق:
شرحدرسالأعدادالمركبة- التمثيلالجبري:مثل3+4i
- التمثيلالهندسي:كنقطةفيالمستوىالمركب(محورxللجزءالحقيقي،محورyللجزءالتخيلي)
- التمثيلالقطبي:باستخدامنصفالقطروالزاوية
العملياتالأساسيةعلىالأعدادالمركبة
1.الجمعوالطرح
يتمجمعأوطرحالأعدادالمركبةعنطريقجمع/طرحالأجزاءالحقيقيةوالأجزاءالتخيليةكلعلىحدة.
شرحدرسالأعدادالمركبةمثال:(2+3i)+(1-5i)=(2+1)+(3-5)i=3-2i
شرحدرسالأعدادالمركبة2.الضرب
يتمضربالأعدادالمركبةباستخدامخاصيةالتوزيعمعتذكرأنi²=-1.
شرحدرسالأعدادالمركبةمثال:(1+2i)(3-i)=1×3+1×(-i)+2i×3+2i×(-i)=3-i+6i-2i²=3+5i-2(-1)=5+5i
شرحدرسالأعدادالمركبة3.القسمة
للقسمة،نضربالبسطوالمقامفيمرافقالمقاملإزالةiمنالمقام.
شرحدرسالأعدادالمركبةمثال:(1+i)/(1-i)=[(1+i)(1+i)]/[(1-i)(1+i)]=(1+2i+i²)/(1-i²)=(1+2i-1)/(1-(-1))=2i/2=i
شرحدرسالأعدادالمركبةخصائصالأعدادالمركبة
- المرافقالمركب:إذاكانz=a+bi،فإنمرافقههوa-bi
- المقياس:|a+bi|=√(a²+b²)
- الزاوية(الوسيطة):θ=tan⁻¹(b/a)
تطبيقاتالأعدادالمركبة
تستخدمالأعدادالمركبةفيالعديدمنالمجالاتمثل:-الهندسةالكهربائية(تحليلالدوائرالكهربائية)-الفيزياء(ميكانيكاالكم)-معالجةالإشارات-الرسوماتالحاسوبية
شرحدرسالأعدادالمركبةالخلاصة
الأعدادالمركبةتوسعمفهومناللأعدادوتسمحبحلمعادلاتمثلx²+1=0التيليسلهاحلفيالأعدادالحقيقية.بفهمأساسياتالأعدادالمركبة،يمكنناتطبيقهافيالعديدمنالمجالاتالعلميةوالتقنية.
شرحدرسالأعدادالمركبةالأعدادالمركبةهيأحدالمفاهيمالأساسيةفيالرياضياتالتيتدمجبينالأعدادالحقيقيةوالتخيلية.فيهذاالدرس،سنتعرفعلىتعريفها،خصائصها،وكيفيةالتعاملمعهافيالعملياتالحسابيةالمختلفة.
شرحدرسالأعدادالمركبةتعريفالأعدادالمركبة
العددالمركبهوأيعدديمكنكتابتهعلىالصورة:
[z=a+bi]
حيث:
-aهوالجزءالحقيقيمنالعدد(RealPart).
-bهوالجزءالتخيلي(ImaginaryPart).
-iهيالوحدةالتخيلية،حيث(i^2=-1).
مثال:
[3+4i]
هنا،الجزءالحقيقيهو3،والجزءالتخيليهو4.
تمثيلالأعدادالمركبة
يمكنتمثيلالأعدادالمركبةبطريقتينرئيسيتين:
شرحدرسالأعدادالمركبةالتمثيلالجبري(AlgebraicForm)
شرحدرسالأعدادالمركبة
مثلماذكرناسابقًا:(z=a+bi).التمثيلالهندسي(GeometricForm)
شرحدرسالأعدادالمركبة
يمكنتمثيلالعددالمركبكنقطةفيالمستوىالإحداثي(مستوىالأعدادالمركبة)،حيثالمحورالأفقييمثلالجزءالحقيقي،والمحورالرأسييمثلالجزءالتخيلي.
العملياتالأساسيةعلىالأعدادالمركبة
1.الجمعوالطرح
لجمعأوطرحعددينمركبين،نجمعأونطرحالأجزاءالحقيقيةوالتخيليةبشكلمنفصل.
شرحدرسالأعدادالمركبةمثال:
[(2+3i)+(1-5i)=(2+1)+(3i-5i)=3-2i]
2.الضرب
لضربعددينمركبين،نستخدمخاصيةالتوزيعمعتذكرأن(i^2=-1).
شرحدرسالأعدادالمركبةمثال:
[(1+2i)\times(3-i)=1\cdot3+1\cdot(-i)+2i\cdot3+2i\cdot(-i)]
[=3-i+6i-2i^2]
[=3+5i-2(-1)]
[=3+5i+2=5+5i]
3.القسمة
لقسمةعددينمركبين،نضربالبسطوالمقامفيمرافقالمقام(ComplexConjugate)للتخلصمنالجزءالتخيليفيالمقام.
شرحدرسالأعدادالمركبةمثال:
[\frac{ 1+2i}{ 3-4i}]
نضربالبسطوالمقامفيمرافقالمقام(3+4i):
[\frac{ (1+2i)(3+4i)}{ (3-4i)(3+4i)}]
بعدإجراءالعمليات،نحصلعلىالناتجفيأبسطصورة.
خاتمة
الأعدادالمركبةتلعبدورًامهمًافيالعديدمنالتطبيقاتالهندسيةوالعلمية،مثلتحليلالدوائرالكهربائيةومعالجةالإشارات.فهمهاجيدًايساعدفيحلمسائلمعقدةبسهولةأكبر.ننصحبحلالعديدمنالتمارينلترسيخالمفهوم.
شرحدرسالأعدادالمركبةإذاكانلديكأياستفسار،لاتترددفيطرحهفيالتعليقات!
شرحدرسالأعدادالمركبةمقدمةعنالأعدادالمركبة
الأعدادالمركبةهيأعدادتتكونمنجزئين:جزءحقيقيوجزءتخيلي.يتمالتعبيرعنهابالصيغةالعامةa+biحيث:-aهوالجزءالحقيقي-bهوالجزءالتخيلي-iهيالوحدةالتخيليةالتيتساويالجذرالتربيعيللعدد-1
شرحدرسالأعدادالمركبةخصائصالأعدادالمركبةالأساسية
الجمعوالطرح:عندجمعأوطرحعددينمركبين،نجمع/نطرحالأجزاءالحقيقيةوالأجزاءالتخيليةبشكلمنفصلمثال:(3+2i)+(1-4i)=(3+1)+(2-4)i=4-2i
شرحدرسالأعدادالمركبةالضرب:نضربالأعدادالمركبةباستخدامخاصيةالتوزيعمعتذكرأنi²=-1مثال:(2+3i)(1-2i)=2(1)+2(-2i)+3i(1)+3i(-2i)=2-4i+3i-6i²=2-i-6(-1)=8-i
شرحدرسالأعدادالمركبةالقسمة:لقسمةعددينمركبين،نضربالبسطوالمقامفيمرافقالمقاممثال:(3+4i)/(1-2i)=[(3+4i)(1+2i)]/[(1-2i)(1+2i)]=(-5+10i)/5=-1+2i
شرحدرسالأعدادالمركبة
التمثيلالهندسيللأعدادالمركبة
يمكنتمثيلالعددالمركبa+biكنقطةفيالمستوىالإحداثيحيث:-المحورالأفقييمثلالجزءالحقيقي-المحورالرأسييمثلالجزءالتخيلي
شرحدرسالأعدادالمركبةالصيغةالقطبيةللأعدادالمركبة
يمكنالتعبيرعنالعددالمركبباستخدامالصيغةالقطبية:r(cosθ+isinθ)حيث:-rهومعيارالعددالمركب(المسافةمنالأصلللنقطة)-θهيالزاويةالتييصنعهاالمتجهمعالمحورالحقيقيالموجب
شرحدرسالأعدادالمركبةتطبيقاتالأعدادالمركبة
- فيالهندسةالكهربائيةلحسابدوائرالتيارالمتردد
- فيمعالجةالإشاراتوالتحليلالطيفي
- فيميكانيكاالكموفيزياءالجسيمات
- فيالرسوماتالحاسوبيةوالتحريك
خاتمة
الأعدادالمركبةتوسعمفهومنظامالأعدادالحقيقيةوتوفرأداةقويةلحلالمعادلاتالتيليسلهاحلولفينظامالأعدادالحقيقية.فهمالأعدادالمركبةضروريفيالعديدمنمجالاتالرياضياتالمتقدمةوالعلومالتطبيقية.
شرحدرسالأعدادالمركبةالأعدادالمركبةهيمفهومرياضيمتقدميُدرسفيالمراحلالتعليميةالمتقدمة،وهيأعدادتتكونمنجزئين:جزءحقيقيوجزءتخيلي.فيهذاالمقال،سنستعرضمفهومالأعدادالمركبةبالتفصيلمعأمثلةتوضيحية.
شرحدرسالأعدادالمركبةتعريفالأعدادالمركبة
العددالمركبهوعدديمكنالتعبيرعنهبالصيغة:[z=a+bi]حيث:-(a)هوالجزءالحقيقيمنالعدد-(b)هوالجزءالتخيليمنالعدد-(i)هيالوحدةالتخيليةالتيتحقق(i^2=-1)
شرحدرسالأعدادالمركبةخصائصالأعدادالمركبة
- الجمعوالطرح:عندجمعأوطرحعددينمركبين،نجمعأونطرحالأجزاءالحقيقيةوالتخيليةبشكلمنفصل.
مثال:[(3+2i)+(1-4i)=(3+1)+(2-4)i=4-2i]
شرحدرسالأعدادالمركبة- الضرب:نستخدمخاصيةالتوزيعمعتذكرأن(i^2=-1).
مثال:[(2+3i)(1-2i)=2(1)+2(-2i)+3i(1)+3i(-2i)][=2-4i+3i-6i^2][=2-i-6(-1)=2-i+6=8-i]
شرحدرسالأعدادالمركبة- القسمة:لضربعددمركبنقومبضربالبسطوالمقامفيمرافقالمقام.
التمثيلالهندسيللأعدادالمركبة
يمكنتمثيلالعددالمركب(z=a+bi)كنقطةفيالمستوىالإحداثي(مستوىأرجاند)حيث:-المحورالأفقييمثلالجزءالحقيقي-المحورالرأسييمثلالجزءالتخيلي
شرحدرسالأعدادالمركبةالصيغةالقطبيةللأعدادالمركبة
يمكنالتعبيرعنالعددالمركببالصيغةالقطبية:[z=r(\cosθ+i\sinθ)]حيث:-(r=\sqrt{ a^2+b^2})هوالمقياس(القيمةالمطلقة)-(θ=\tan^{ -1}(b/a))هوالسعة(الزاوية)
شرحدرسالأعدادالمركبةتطبيقاتالأعدادالمركبة
- فيالهندسةالكهربائيةلحسابدوائرالتيارالمتردد
- فيمعالجةالإشاراتالرقمية
- فيميكانيكاالكم
- فيالرسوماتالحاسوبية
الخلاصة
الأعدادالمركبةتوسعمفهومنظامالأعدادالحقيقيةوتوفرأداةقويةلحلالمعادلاتالتيليسلهاحلولفينظامالأعدادالحقيقية.فهمالأعدادالمركبةأساسيللعديدمنالتطبيقاتالعلميةوالهندسيةالمتقدمة.
شرحدرسالأعدادالمركبة