Quantität.
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Quantität.
den werden kann. Als Beispiel diene der gewöhnlichen Rechnungsgesetze diese
die Beziehung zwischen den Exponen- Gleichung die Form annehmen:
tial-Grössen und den trigonometrischen, a——ßi
welche bestimmt ist durch die Gleichung: p ’
und wenn man auf beiden Seiten ins
e fa = cos«+isin«. Quadrat erhebt:
Ferner lassen sich gewisse Sätze erst
bequem aussprechen, wenn man das Ima
ginäre einführt, z. B. der Satz, dass jede
Gleichung nten Grades auch n Wurzeln
habe, die Beziehung zwischen quadra
tischen Factoren eines Polynoms und
den Wurzeln einer Gleichung (siehe den
Artikel: quadratischer Factor) würde aber
ganz wegfallen, wenn das Imaginäre nicht
in Betracht käme. Dass dieser Gesichts
punkt von Wichtigkeit ist, zeigt der Um
stand, dass er auch in anderer Weise sich
bewährt hat. Ganz ähnlichen Betrachtun
gen, auf Congruenzen angewendet, ver
danken das Galois’sche Imaginäre in der
Zahlenlehre und die Kummer’schen idea
len Zahlen ihre Entstehung, von denen
namentlich die letzteren so wichtig ge
worden sind. — Endlich, und dieser Ge
sichtspunkt ist namentlich in der neuesten
Zeit eröffnet worden, sind gewisse Ge
setze der Functionen nur zu finden, wenn
man neben dem Reellen auch das Ima
ginäre berücksichtigt. Die Mehrdeutig
keit der Integrale hat nur bei dessen
Gebrauch einen Sinn. Die Grenzen der
Convergenz einer Potenzreihe kann nur
gefunden werden, wenn man neben den
reellen Werthen der Variablen auch die
complexen in Betracht zieht u. s. f.
Es ist somit nothwendig, die Zahl
i = ]/—1 als neues Element in die Rech
nung einzuführen, ohne sich um die Be
deutung dieses Ausdruckes zu kümmern.
Der mit I. bezeichnete Satz gewährt die
Möglichkeit des Rechnens mit i.
Es bleibt noch übrig, den Sinn und
die Bedeutung der verschiedenen Ope
rationen mit Bezug auf complexe Zah
len zu prüfen, und den mit II, bezeich
nten Satz zu beweisen.
2) Die Operationen mit com
plexen Zahlen.
Zunächst bemerken wir, dass die Glei
chung :
a -j-ßi — 0
nur die Bedeutung haben kann, dass
sowohl u als ß einzeln gleich Null sind,
oder:
I. „Eine complexe Zahl kann nur
dann der Null gleich sein, wenn dies
mit dem reellen und dem imaginären
Theile einzeln stattfindet.“
In der That würde bei Anwendung
a 2 =ßH* =-ß 2 .
Es würde also, da « a und ß 2 nicht ne
gativ sind, diese Gleichung auf den Wi
dersinn führen, dass eine positive Zahl
einer negativen identisch ist, und diesem
ist nur zu entgehen, wenn man « = ß — 0
setzt.
„Wir können also jede Gleichung von
der Form a+ßi — 0 lediglich als ein
Symbol fassen, welches unter einer ge
meinschaftlichen Form die beiden Glei
chungen :
« = 0, ß — 0
umfasst.“
Die Anwendung der Additions- und
Subtractionsregel auf complexe Zahlen
macht keine Schwierigkeit. Denken wir
uns nach Satz I. des vorigen Abschnittes
zunächst i als eine willkürliche Grösse,
so ist;
n -f- ß i + (y -f- d'i) = a + y -f- (ß + d)i,
und somit hat man immer folgenden
Satz, der die Summen und Differenzen
complexer'Zahlen so finden lehrt, dass
sich Satz II. des vorigen Abschnittes
dabei bestätigt,
II. „ Zwei complexe Zahlen werden
addirt und subtrahirt, wenn man im
ersten Falle die Summe, im zweiten Falle
die Differenz des reellen und des mit i
multiplicirten Theils einzeln bildet.“
Es folgt hieraus auch, dass man die
Gleichung:
u-{-ßi—y-\-di
auf die Form:
(«—y)+(ß—d)i — 0
bringen kann, woraus sich nach Satz I.
ergibt:
a = y, ß=c?,
d. h.:
„Zwei complexe Zahlen können nur
dann gleich sein, wenn die reellen und
imaginären Theile einzeln gleich sind.“
Seien jetzt die Ausdrücke u+ßi und
y-\-di zu multipliciren.
Denkt man wieder zunächst i allge-
gemein, so hat man:
(«-f ßi) • (y di) = cey + i {ßy + <*d)
+ i 1 M
und wenn man:
setzt:
i 2 = -1