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これまでも 2.3度ありました が 飯高先生が ↓ を 記載
されて いますが 先生には どのように 見えておられるのでせうか?
皆様には どのように 見えて math か??
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hiroo lecture 1 投稿者:iitaka 投稿日:2016年12月28日(水)08時20分34秒
\section{虚数}
$$-1=\sqrt{-1}\times \sqrt{-1}=\sqrt{(-1)\times (-1)}=1$$
を示してこのように虚数を使うと矛盾することがある.
二乗して $-1$ になる数を虚数単位という.
しかし,このような数はありえない,しかし結構使える.
たとえば3次方程式の解の公式では虚数なしではできない.
このようなことを知り非常に大きなショックを受けた.
早く大きくなって正しい虚数の理論を知りたいと願った.
高校1年の夏休みに開かれた高校(県立千葉高校)の講習会で数学の先生が虚数を矛盾なく存在する
ことをしめしてくれた.
実数の対 $(a,b)$ に
ついて加減乗除を導入し,これらが普通の数と同じ性質を持つことを証明する.
$(a,b)$ に対し次のように相等と演算を定義する.
\begin{enumerate}
\item $(a,b)=(c,d) \Leftrightarrow a=c,b=d$, \quad ({\bf 相等})
\item $(a,b)+(c,d) = (a+c,b+d) $ , \quad ({\bf 加法})
\item $(a,b)-(c,d) = (a-c,b-d)$ ,\quad ({\bf 減法})
\item $k(a,b)= (ka,kb)$, \quad ({\bf スカラー倍})
\item $(a,b)\cdot (c,d) = (ac-bd,ad+bc) $ , \quad ({\bf 乗法})
\end{enumerate}
これらについて加法の結合法則や交換法則,
乗法の結合法則や交換法則,そして分配法則を証明することができる.
若干,面倒なのは乗法の結合法則の証明である.
$$\alpha =(a,b), \beta=(c,d), \gamma=(e,f)$$
とおくとき定義式だけで
$$\alpha \cdot ( \beta \cdot \gamma)=(\alpha \cdot \beta) \cdot \gamma $$
を確認することである.高校生ならこの計算をすることができる. しかし大人になるともうできない.
(0,0) はゼロ元になり,
(1,0) は乗法の単位元,すなわち, 1 になる.
しかし, $j=(0,1)$ とおくとき $j*j=(-1,0)=-1$ を満たす. $j^2=-1$ となる.
$(a,b)=(a,0)+(0,b)=a(1,0)+b(0,1)=a+bj$ となる.
$j$ を $i$ と書けばまさに複素数そのもので,
虚数単位とは $(0,1)$ のことである. この実在は疑いようがない.
こうしていかにも自然に虚数が導入されたので,先生はすごい,と思い感動した.
だいぶたってから,このような複素数の導入は天才
ハミルトン(William Rowan Hamilton、1805年8月4日 -1865年9月2日)が考えに考えて編み出した方法で
この副産物がベクトルの概念あることを知った.
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http://edx.readthedocs.io/projects/edx-partner-course-staff/en/latest/exercises_tools/mathjax.html
(<-----使われておられますか?)