Quadratwurzel.
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Quadratwurzel.
Ein Mehreres über die Natur und die
Eigenschaften der imaginären Zahlen
gehört nicht in diesen Artikel. (Man
vergleiche den Artikel: Quantität.)
Wir bemerken noch, dass wenn
V(-i)=»
gesetzt wird, eine zweite Wurzel von
— 1 auch —i sein muss, da:
(_i)i = (_!)* ii = _l
ist, und eben so gibt es zwei Wurzeln
von einer beliebigen negativen Zahl — A,
nämlich +i\A und — i^A.
„Die negativen Zahlen haben ebenso
wie die positiven 2 Quadratwurzeln.“
Es entsteht aber jetzt die Frage, wie
man aus einer imaginären Zahl die Qua
dratwurzel finde. Die Beantwortung
derselben gehört in die Theorie der all
gemeinen Wurzelausziehung und Potenz
rechnung. Jedoch kann einiges Elemen
tare darüber schon hier gegeben werden.
Sei:
|/(n -f- b i) = c -f- d i,
wo a, h gegebene reelle Zahlen sind,
c und d dergleichen, welche aber gefun
den werden sollen. Erhebt man beide
Seiten dieser Gleichung ins Quadrat, so
erhält man:
«-f-6i=(c-|-ffi) 2 irc a +2ccfi -\-d 2 i 2 ,
oder da:
**=-1
ist:
a-\-bi — c 2 — d 2 +2c di.
Da nun der reelle Theil rechts c 2 — d 2
nur dem reellen Theile a links gleich
sein kann, so zerfällt diese Gleichung in
die beiden andern:
a~c‘ —d 2 , 6 = 2 c d,
welche zur Bestimmung von c und d
dienen. Nach Elimination von d hat
man:
6 2 b 2
a = c 2 —i—, d. h. c 4 — ac 2 ——,
4c* 4
woraus folgt;
«*=|±| V(a’+6 a ).
In ähnlicher Weise ergibt sich:
b 2
d* + ad 2 — —,
also:
Da c und d reell sein sollen, sind je
doch nur die obern Zeichen der Wur
zeln zu nehmen, im entgegengesetzten
Falle würden nämlich offenbar c 2 und
d 2 negativ, also c und d imaginär sein.
Man hat also:
c =±]/| + \ VV + 6 2 >
i/= ±]/-| + |vV + 6 2 >
Den neuen Wurzeln ist natürlich das
doppelte Vorzeichen zu geben.
Es fragt sich noch, welche Zeichen
von c man mit denen von d combiniren
müsse, da, wenn man sie beliebig ver
bände, vier Werthe von y / (a-t-6i) sich er
geben würden, während dieser Ausdruck
doch deren nur zwei hat. Zu dem Ende
gehe man wieder von der Formel:
a-4- bizze 2 —d 2 +2cdi
aus. Ist h positiv, so muss dies sonach
auch mit cd der Fall sein, d. h. es
müssen beide Wurzeln gleiche Zeichen
haben; ist b dagegen negativ, so haben
sie immer ungleiche Zeichen, und es ist,
wenn jetzt b eine immer positive, a
eine positive oder negative Zahl vor
stellt :
V(« + fti)=+ |Y| + i + ¿2)
+i /“ I + \ vv + **)]’
V( <l ~ ii )=± []/| + \ yW+W)
wo alle Wurzeln rechts mit dem positi
ven Zeichen zu denken sind.
Beispiel, Sei gesucht:
V(5 + 12i), a = 5, 6 = 12, y(a’+6 2
= yi69=13,
also :
y(5+12i) = ± [|/®+Ü + i
= + (V9 + iV4),
d. h.:
V(5+12i) = 4- (3-f- 2 i),
y(5-12i) = + (3-2i).
7) Quadratwurzeln aus Buch
stabenausdrücken, namentlich
aus Potenzreihen.
Irgend ein Buchstabenausdruck ist ein
vollständiges Quadrat, wenn er aus einem