(-1) ^ Pi

Тема в разделе "WASM.HEAP", создана пользователем _DEN_, 21 авг 2008.

  1. _DEN_

    _DEN_ DEN

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    8 окт 2003
    Сообщения:
    5.383
    Адрес:
    Йобастан
    Velheart

    Ну так а это значит что нельзя апелировать тем, что комплексное число это класс эквивалентности, а значит у него есть какие-то необычное свойства, по скольку и вещественное число по сути тоже класс эквивалентности.
     
  2. _DEN_

    _DEN_ DEN

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    8 окт 2003
    Сообщения:
    5.383
    Адрес:
    Йобастан
    Stiver

    Это должен был спросить я после

     
  3. crypto

    crypto Active Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    13 дек 2005
    Сообщения:
    2.533
    _DEN_
    Если все это рассматривать над полем комплексных чисел (ты даже в самом вопросе упомянул мнимые числа), то функция Z^(1/n) будет действительно многозначной и определяться (как сказал Velheart) на сложном топологическом пространстве (насколько я помню ТФКП, это будут разрезанные вдоль оси экземпляры плоскостей, скленные вдоль разрезов, что то вроде этого).
    ЗЫ
    В самом деле, почитал бы учебник по ТФКП.
     
  4. Velheart

    Velheart New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    2 июн 2008
    Сообщения:
    526
    Хех, а что значит необычные? =) Просто они отличны от свойств действительных чисел, разные множества разные свойства, причем множество действительных чисел не является само по себе подмножеством комплексных чисел, мы просто выделяем некоторое поле в C, и потом говорим: "хех, так оно же изоморфно полю действительных чисел!", и с этого момента считаем что комплексное число a+0*i -- действительное, но при этом надо понимать, что существуют некоторые отличия, при рассмотрении числа -1, например, как целое, действительное и комплексное =)
     
  5. _DEN_

    _DEN_ DEN

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    8 окт 2003
    Сообщения:
    5.383
    Адрес:
    Йобастан
    Velheart

    Да я-то согласен. Просто достаточно было сказать что возведение в степень в общем случае отображает не в C - вот и все.
     
  6. leo

    leo Active Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    4 авг 2004
    Сообщения:
    2.542
    Адрес:
    Russia
    Классы эквивалентности и сложные топопространства это конечно круто ;)
    Но почему-то никого не удивляет, что корень из 4 имеет два решения = +2 и -2 и объясняется это на пальцах, т.к. 2^2=(-2)^2=4. И многозначность извлечения корня из комплексных чисел точно также на пальцах объсняется, как из алгебраической формы записи (a+i*b)^7 = -1+i*0 (два уравнения 7й степени), так и из геометрического представления и экспоненциальной формы записи (e^(i*fi))^7 == e^(i*fi*7) = -1 == e^(i*Pi), откуда с учетом цикличности угла получаем условие 7*fi = Pi+2*Pi*k, k = 0,1,..., дающее 7 различных решений для fi от 0 до 2*Pi
     
  7. _DEN_

    _DEN_ DEN

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    8 окт 2003
    Сообщения:
    5.383
    Адрес:
    Йобастан
    Блин, функция просто по определению может иметь только одно значение. Уравнение x^a = b, как и любое другое уравнение, вправе иметь несколько решений. Функция и решение уравнения - не одно и то же, %username%!!1

    Тогда возникает вполне законный вопрос:

    (-1)^(1/7) - какую функцию мы здесь имеем ввиду?
     
  8. leo

    leo Active Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    4 авг 2004
    Сообщения:
    2.542
    Адрес:
    Russia
    Ну ежели так ставить вопрос, то логично брать ветку с минимальными значениями fi (при k = 0) - по аналогии с обратными тригонометрическими функциями :)
     
  9. Y_Mur

    Y_Mur Active Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    6 сен 2006
    Сообщения:
    2.494
    _DEN_
    М.Я. Выгодский. Справочник по высшей математике.
    §200. Классификация функций.
    а) Функции подразделяются на однозначные и многозначные... ;)

    leo
    Не совсем так - корень 4 степени из 16 имеет четыре равноправных значения 2, -2, i*2, -i*2, которые на комплексной плоскости расположены через Pi/2 (90°) а не через 2*Pi*k ;)
     
  10. Novi4ek

    Novi4ek New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    3 авг 2007
    Сообщения:
    317
    ненадо путать арифметический корень и алгебраический корень. т.е. путаница в том что разные вещи обозначаются знаком радикала. Арифм. корень определен только над множ-вом действ. и неотрицательных чисел и его результат - действ. неотр. число, степень которого, равная степени корня, будет исходным числом, от которого брали корень (в школе допускали условную запись арифм. корня из отрицательного числа, но это строго говоря некорректно и использовалось просто для упрощения решения задачек). Алгебраический же корень дает множ-во комплексных решений с числом эл-тов, равных степени корня. Т.е. корень м.б. только целой степени, если он рациональный, то сначала число возводится в степент в соотв. со знаменателем степени корня, а потом остается только целый числитель и берется сам корень.

    Иррациональная степень... Известно что иррац. числа представимы ввиде бесконеч. непереодич. десятич. дроби, м.б. из этого факта следует бесконечность множ-ва результата иррац. степени
     
  11. Y_Mur

    Y_Mur Active Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    6 сен 2006
    Сообщения:
    2.494
    А задачка вообще-то дюже интересная ;)
    Как (-1) ^ Pi, так и 1^Pi на комплексной плоскости будет иметь бесконечное множество значений, представляющее собой геометрическое место точек расположенных на окружности ридиусом 1 и с центром 0+i*0 ;)))
    Обоснование:
    Чтобы производить реальные вычисления с иррациональным Pi нам придётся его рационализировать, например так:
    314/100, тогда (-1) ^ (314/100) будет иметь 100 комплексных решений расположенных через 2*Pi/100 ;))
    или так:
    314159/100000, тогда (-1) ^ (314/100000) будет иметь 100000 комплексных решений расположенных через 2*Pi/100000 ;))
    И в пределе соответсвующем иррациональному Pi всё это безобразие сольётся в непрерывную окружность.
    Во блин как ;)))))
     
  12. Novi4ek

    Novi4ek New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    3 авг 2007
    Сообщения:
    317
    Y_Mur да! точно это я имел ввиду см. пост #30
     
  13. Y_Mur

    Y_Mur Active Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    6 сен 2006
    Сообщения:
    2.494
    А ещё интереснее должен быть случай типа a^Pi, a^e и т.п. где a <> +-1 ;)
    Тогда уже получится не окружность, а некая кривая, возможно нечто типа спирали, а может и нет, форма которой бужет зависеть как от a, так и от иррационального числа в показателе степени ;)
    Но это будет именно непрерывная кривая - любопытно как нибудь на досуге её построить ;)))
     
  14. Stiver

    Stiver Партизан дзена

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    18 дек 2004
    Сообщения:
    812
    Адрес:
    Germany
    Y_Mur

    Зачем же сразу \Pi брать? :) Следуя твоей логике я утверждаю, что (-1) ^ 1 имеет бесконечное множество значений. Так как 1 можно приближать через 9/10, 99/100, 999/1000 и так далее.
     
  15. _DEN_

    _DEN_ DEN

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    8 окт 2003
    Сообщения:
    5.383
    Адрес:
    Йобастан
    Y_Mur

    Ну либо г-н Выгодский имел ввиду функции, отображающие в N-мерное пространство, что не противоречит определению, либо он просто решил легкой рукой ввести новый термин :) Так или иначе, к теме это не относится))
     
  16. Novi4ek

    Novi4ek New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    3 авг 2007
    Сообщения:
    317
    Да тут дело не в том, как можно записать рац. число, а в том как нельзя записать иррац. число, а его вообще нельзя записать числом, потому что его дробная часть непереодична
     
  17. ConstZ

    ConstZ New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    18 фев 2008
    Сообщения:
    42
    Никак не пойму: куда это Вас понесло?!
    Изначально, всего-то требовалось определить (-1)^pi. Многие, поняли, что "школьной программой" здесь не обойтись, вспомнили даже, что есть комплексные числа...

    Задачка, же, решается просто и изящно, достаточно представить -1 как exp(i*pi):

    (exp(i*pi))^pi = exp(i*pi^2) = -0.9027 - i*0.4303

    2 _DEN_ Комплексное!

    PS. Кто не верит - спросить MatLab.
     
  18. Novi4ek

    Novi4ek New Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    3 авг 2007
    Сообщения:
    317
    Здесь имеем ввиду "взять алгебраический корень седьмой степени" что дает множ-во в семь элементов. В школе такая запись применялась для получения только одного числа -1 из множества всех комплексных, потому что с комплексными числами просто никто тогда не был знаком. Запись эквивалентна записи радикал(-1, 7), если под радикалом понимать алг. корень, если понимать под ним арифм. корень, то запись под радикалом отр. числа некорректна. Чтобы избежать этих противоречий в школе вводили всякие костыли вроде того что а вот если корень четный то будет так-то, а если нечетный то будет то-то, отсюда и путаница
     
  19. leo

    leo Active Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    4 авг 2004
    Сообщения:
    2.542
    Адрес:
    Russia
    Y_Mur
    А я разве говорил иное ? Через 2*Pi*k должны идти не углы fi, а значения fi*n, откуда при n = 4 имеем fi = (Pi/2)*k, k=0,1,2,3 :)
     
  20. Y_Mur

    Y_Mur Active Member

    Публикаций:
    0
    Регистрация:
    6 сен 2006
    Сообщения:
    2.494
    _DEN_
    N-мерное пространство тут совсем ни при чём ;) Ты же не будешь спорить что arcsin и arccos это функции? а не что-то ещё?
    Просто функция - это в общем случае отображение одного множества в другое, а оно может быть взаимно однозначным, однозначным только для прямой функции или только для обратной функции. И график такой функции имеет перегиб/излом один для F(x)=X^2, два для F(x)=X^3, ... бесконечное множество перегибов для F(x)=sin(X)

    Stiver
    Интересное замечание ;) Я конечно не буду спорить что 1 тоже относится к множеству действительных чисел, включающем в себя и целые и рациональные и иррациональные, но так уж исторически сложилось в математике, что правила сначала разработали для целых чисел, затем распространили их на рациональные, а затем ввели понятие иррациональных чисел определив их как предел последовательности из рациональных чисел вида а/10+b/100 + и т.д.
    Но я привел приближённые значения не потому что их обязательно рассматривать, а только чтобы проснить ситуацию - раз корню 1000 степени соответсвует 1000 решений, то корню бесконечной степени, который придётся рассматривать для иррационального Pi соответсвует бесконечное множество решений ;)
    Но мы не можем в явном виде ни написать само число Pi :))) (чего нельзя сказать про число 1, 2 и т.п.), ни результат этой функции ;) Нам придётся довольствоваться приближённым значением Pi, которое в данном случае даст результат в виде конечного количества точек, лежащих на окружности :)

    ЗЫ: и с утверждением что для a<>+-1 будет кривая я пожалуй погорячился - нужно будет поискать эту функцию среди фракталов ;)))