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Erster Teil. Differential-Rechnung.
die positive dem Zeichen l/i? entsprechende reelle Zahl heiße /3;
Y~- 1 dagegen führt man als eine neue Recheneinheit mit dem
Zeichen*) i ein, der mit dieser Einführung die wesentliche
Eigenschaft
(9) i 2 =- 1
erteilt wird, nennt sie die imaginäre Einheit und ßi eine
imaginäre Zahl.
Die additive Verbindung einer reellen Zahl a mit der
imaginären Zahl ßi, also a -f ßi, heißt eine komplexe Zahl.
Die Arithmetik lehrt, wie die für die reellen Zahlen geltenden
Rechengesetze auf die komplexen Zahlen auszudehnen sind;
dabei kommt die in (9) ausgesprochene Grundeigenschaft der
imaginären Einheit als neues Rechengesetz hinzu.
Zur Bestimmung einer komplexen Zahl sind zwei reelle
Zahlen a, ß erforderlich. Würde man diese auf die in 5 er
örterte Weise in einer oder in zwei geraden Linien darstellen,
so hätte jede komplexe Zahl ein Punktepaar zum geometrischen
Bilde. Man kann jedoch, wenn mau sich statt der Geraden
der Ebene bedient, jeder komplexen Zahl einen Punkt zu
ordnen, jenen Punkt nämlich, welcher in bezug auf ein in der
Ebene angenommenes rechtwinkliges Koordinatensystem Ö(X7)
a zur Abszisse, ß zur Ordinate hat. Es kommt dies im Grunde
auf die bereits eingeführte geometrische Darstellung reeller
Zahlen wieder zurück. Wenn man nämlich eine Strecke als
natürliche Einheit, den Ursprung 0 als gemeinsamen Nullpunkt
und in jeder der Koordinatenachsen einen Halbstrahl als positiv
festsetzt, so gehört zu der Zahl a ein bestimmter Punkt der
Abszissenachse, zu ß ein bestimmter Punkt der Ordinatenachse
und beide Punkte führen durch eine eindeutige Konstruktion
zu einem Punkte M der Ebene.
Der Abstand dieses Punktes vom Nullpunkt mit der Ein
heitsstrecke gemessen gibt die positive reelle Zahlr= ]/a 2 + ß 2
CC ß .
und die Quotienten —, - sind der Kosinus und Sinus jenes
Winkels, um welchen der Strahl OX gegen oder über 0 Y
gedreht werden muß, um mit OM zur Koinzidenz zu kommen.
*) Yon L. Euler (1794) stammend.
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