جميع الكتب

مهني

1 Markets I: The Ecosystem and Exchange-Traded Marketsالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 2 Markets II: Rates, FX and Creditالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 3 Markets III: Commodities, Energy and Cryptoالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 4 Quantitative Methodsالأساليب عبر الإنترنتالإنجليزية 5 Derivatives and Volatilityالمشتقات عبر الإنترنتالإنجليزية 6 Rates, Credit, XVA and Riskالفائدة والائتمان والمخاطر عبر الإنترنتالإنجليزية 7 Research Craft: Predictors, Backtests, Measurement, Portfoliosالبحث عبر الإنترنتالإنجليزية 8 Strategies I: Equities and Futuresالاستراتيجيات عبر الإنترنتالإنجليزية 9 Strategies II: Volatility, Relative Value, Macro and the Bank Desksالاستراتيجيات عبر الإنترنتالإنجليزية 10 Microstructure and Executionالتنفيذ عبر الإنترنتالإنجليزية 11 Market Making and High-Frequency Tradingصناعة السوق عبر الإنترنتالإنجليزية 12 Machine Learning for Marketsتعلم الآلة عبر الإنترنتالإنجليزية 13 Low-Latency Softwareالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 14 Networks, Hardware and Trading Infrastructureالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 15 Research, Data and Risk Platformsالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 16 The Desk and the Firmالشركة عبر الإنترنتالإنجليزية 17 The Industry: Firms, Roles and Careersالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 18 Interviews I: Maths, Probability and Speedالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 19 Interviews II: Markets, Trading Games and the Final Roundالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 20 Interviews III: Codeالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية
التطبيقات حول المدرب تسجيل الدخول ابدأ القراءة

الرياضيات · المسرد

ما معنى حقل الأعداد العقدية؟

يُعرف أيضًا باسم: مرافق · مقياس

تعريف 3.1 الرياضيات الجامعية — السنة 1 · الفصل 3 — الأعداد العقدية

C={a+ib:a,b∈R}\C = \{a + \iu b : a, b \in \R\} مع الجمع المعتاد والضرب المحدَّد بالعلاقة i2=−1\iu^2 = -1. ولكل z=a+ibz = a + \iu b غير معدوم مقلوب: z−1=a−iba2+b2z^{-1} = \frac{a - \iu b}{a^2 + b^2} — وبلغة الفصل 7، تكون C\C حقلًا. ونكتب a=ℜ(z)a = \Re(z) و b=ℑ(z)b = \Im(z) و z‾=a−ib\conj{z} = a - \iu b (وهو المرافق) و∣z∣=a2+b2\abs{z} = \sqrt{a^2 + b^2} (وهو المقياس).

أمثلة

مثال 3.3 (تمرين كامل على المقياس والعمدة)

اكتب w=3+4i1−2iw = \dfrac{3 + 4\iu}{1 - 2\iu} في الشكل الجبري واحسب مقياسه بطريقتين. بالضرب في مرافق المقام:

w=(3+4i)(1+2i)(1−2i)(1+2i)=3+6i+4i−81+4=−5+10i5=−1+2i.w = \frac{(3 + 4\iu)(1 + 2\iu)}{(1 - 2\iu)(1 + 2\iu)} = \frac{3 + 6\iu + 4\iu - 8}{1 + 4} = \frac{-5 + 10\iu}{5} = -1 + 2\iu .

ومباشرةً: ∣w∣=1+4=5\abs w = \sqrt{1 + 4} = \sqrt5. وبقاعدة القسمة (القضية 3.2 (3)): ∣w∣=∣3+4i∣∣1−2i∣=55=5\abs w = \frac{\abs{3 + 4\iu}}{\abs{1 - 2\iu}} = \frac5{\sqrt5} = \sqrt5 — الجواب نفسه، دون حاجة إلى الشكل الجبري. والدرس يتعمّم: تنتقل المقاييس والعمد انتقالًا حسنًا عبر الجداءات والقسمات، وينتقل الجزآن الحقيقي والتخيلي انتقالًا حسنًا عبر المجاميع. فاختر التمثيل الذي يلائم العمليات المطروحة، ولا تحوّل إلا مضطرًّا.

مثال 3.4 (معادلات يدخلها المرافق)

حُلَّ في C\C:   z+2z‾=6+2i\;z + 2\conj z = 6 + 2\iu. المعادلة التي تخلط zz مع المرافق z‾\conj z ليست كثيرة حدود في zz؛ والحركة الموثوقة هي التفكيك إلى إحداثيتين حقيقيتين. فمع z=x+iyz = x + \iu y:

z+2z‾=3x−iy,z + 2\conj z = 3x - \iu y ,

فتصير المعادلة 3x=63x = 6 و −y=2-y = 2: والحل الوحيد هو z=2−2iz = 2 - 2\iu. (وللتحقق: (2−2i)+2(2+2i)=6+2i(2 - 2\iu) + 2(2 + 2\iu) = 6 + 2\iu.) وبطريقة أخرى، رافق المعادلة كلها لتحصل على z‾+2z=6−2i\conj z + 2z = 6 - 2\iu وحُلَّ الجملة الخطية في المجهولين z,z‾z, \conj z — الجواب نفسه، وهي حيلة مفيدة عندما تكون المعاملات عقدية. فالمعادلات في zz و z‾\conj z هي في الحقيقة جمل من معادلتين حقيقيتين؛ وتوقّع «الدرجة 11، حلّ واحد» سليم هنا، لكن zz‾=−1z\conj z = -1 (وهي بلا حلّ) يُظهر إخفاق الحدس الكثيرحدودي بمجرد ظهور الجداءات.

مثال 3.15 (الجذور التكعيبية للعدد −27-27)

حُلَّ z3=−27z^3 = -27. الشكل الأسّي للطرف الأيمن: −27=27 eiπ-27 = 27\,\eu^{\iu\pi}، ومنه فالجذور الثلاثة هي

zk=3 ei(π3+2kπ3),k=0,1,2:z0=3eiπ/3=32+332 i,z1=−3,z2=z0‾.z_k = 3\,\eu^{\iu(\frac\pi3 + \frac{2k\pi}3)}, \quad k = 0, 1, 2 : \qquad z_0 = 3\eu^{\iu\pi/3} = \frac32 + \frac{3\sqrt3}2\,\iu, \quad z_1 = -3, \quad z_2 = \conj{z_0} .

وتحققان. أولًا: الجذر الحقيقي −3-3 هو البيّن، والآخران دورانان له بالزاويتين ±2π3\pm\frac{2\pi}3 — أي، على نحو مكافئ، −3j-3j و −3j2-3j^2. وثانيًا يؤكد الجبر ذلك: z3+27=(z+3)(z2−3z+9)z^3 + 27 = (z + 3)(z^2 - 3z + 9)، ومميّز المعادلة من الدرجة الثانية هو 9−36=−27<09 - 36 = -27 < 0 وجذراها 3±3i32=z0,z0‾\frac{3 \pm 3\iu\sqrt3}2 = z_0, \conj{z_0}. والفكرة النافذة: من أجل الأطراف اليمنى الحقيقية، تأتي الجذور غير الحقيقية دائمًا في أزواج مترافقة، فيكون رسم مجموعة الحلول متناظرًا بالنسبة إلى المحور الحقيقي — وهو تمهيد لمبرهنة التعميل الحقيقي في الفصل 8.

اقرأ في الفصل ←