Если решить уравнение
,
относительно
для всех
значений
, мы получим совокупность
различных зависимостей (функций)
. В этом случае говорят, что функция
является многозначной (
- значной) функцией комплексной
переменной
, при этом различные однозначные функции
называют ветвями функции
. В ходе решения задач всегда необходимо
конкретизировать о какой именно ветви многозначной функции идет речь, иными
словами - в каком именно диапазоне (кратности
) находится
аргумент независимой переменной.
Существуют функции с бесконечным числом ветвей. Например:
,
.
(17)
Степенная функция с иррациональным показателем степени также имеет бесконечное число ветвей. Действительно:
,
. (18)
Поскольку
, то ни при каком
произведение
.
Пример 8: Найти все значения для
.
, ![]()
![]()
Для возведения комплексного числа
в комплексную степень
нужно представить основание степени в
показательной форме
, а показатель степени – в
алгебраической форме
, тогда
(19)
Мы видим, что неоднозначность
аргумента
в общем случае приводит к неоднозначности
как модуля, так и фазы функции
.
Пример 9: Найти все значения для
.
![]()
Этот результат можно получить непосредственно из (19), подставив
![]()
Пример 10: Найти все значения для
.
Поскольку
,
непосредственно из (19) получаем:
![]()
Пример 11: Вычислить
.

5. Алгебраические уравнения
Определение 1: Многочленом (полиномом) степени
с комплексными коэффициентами
называют функцию вида:
(20)
коэффициент
носит название свободного
члена.
Определение 2: Алгебраическим уравнением степени
называют
уравнение вида:
(21)
Определение 3: Решением (корнем) уравнения
называется
число
(в общем случае комплексное), такое что
.
Алгебраическое уравнение первой
степени (линейное уравнение)
имеет единственное
очевидное решение:
.
Алгебраическое уравнение второй
степени (квадратное уравнение)
всегда
имеет два корня:
,
(22)
.
В том случае, если коэффициенты квадратного уравнения
вещественны, корни квадратного уравнения
вещественны при
и
комплексно сопряжены
при
. При
корни квадратного уравнения совпадают
.
Теорема 1 (Основная теорема алгебры): Всякое
алгебраическое уравнение степени
имеет
корней, некоторые из которых могут
совпадать.
Иными словами, любой полином
может быть представлен в виде:
причем
. (23)
Число
называют кратностью
корня
. Корень кратности
называют
простым.
Следует отметить, что при
формулы,
выражающие корни алгебраического уравнения через его коэффициенты (аналогичные
(22)) либо весьма громоздки и неудобны для использования (при
, либо вообще не получены для всех
коэффициентов (при
). Тем не менее, в ряде случаев
достаточно просто найти все корни или некоторые из корней алгебраического
уравнения с
используя один из следующих способов:
Первый способ - понижение степени уравнения.
Если алгебраическое уравнение содержит только степени,
кратные натуральному числу
:
, то путем замены переменной
степень
уравнения может быть понижена в
раз.
Пример 1: Решить уравнение
.
Поскольку
, исходное уравнение
имеет двукратный корень
. Для нахождения
оставшихся шести корней рассмотрим уравнение
.
Сделав замену переменной
, получаем
. По формуле (22) находим
, откуда
(см. пример 7, §5),
Второй способ решения алгебраических уравнений с
основывается на непосредственном
использовании следующей теоремы.
Теорема 2: Если алгебраическое уравнение с целыми коэффициентами
имеет целый корень
,
то он является делителем свободного члена:
.
Действительно,
.
Пример 2: Решить уравнение
.
Делителями свободного члена
являются
целые числа
. Проверка показывает, что
и
являются
корнями уравнения (![]()
- не
являются), следовательно, исходное алгебраическое уравнение можно представить в
виде
.
Для нахождения коэффициентов
поделим
исходное выражение «в столбик» на
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.