background image

http://chomikuj.pl/aligatorro

3

WSTĘP

W  XVI  wieku  dwaj  matematycy  włoscy  Niccolo  Tartaglia  i

Geronimo  Cardano,  przy  rozwiązywaniu  równań  trzeciego  stopnia,

wprowadzili  element 

i

,  który  nazwali  jednostką  urojoną.  Włosi  ci

założyli, że 

1

2

=

i

    lub    

1

=

i

.

Nast

ę

pnie  doł

ą

czyli  oni,  ten  element,  do  zbioru  liczb  rzeczywistych  i

utworzyli liczby nowego rodzaju, tzw. liczby zespolone, np.

i

+

1

i

7

2 −

,  

i

7

3

2

1

+

.

Ogólnie liczby zespolone s

ą

 to liczby 

R

bi,  a,b

a

z

+

=

.

Na  tych  liczbach  okre

ś

lono  działania,  przestrzegaj

ą

c  podstawowych

praw  tj.  przemienno

ść

,  ł

ą

czno

ść

,  rozdzielno

ść

  mno

ż

enia  wzgl

ę

dem

dodawania itp.

Dzi

ę

ki  u

ż

yciu  liczb  zespolonych  mo

ż

liwe  było  znalezienie

rozwi

ą

zania  równania 

1

2

=

x

  (dla 

R

∈ ),  ale  nie  tylko.  Znaleziono

rozwiązania  dla  równań  wielomianowych.  Ponadto,  dzięki  liczbom

zespolonym,  opisywano  różne  zjawiska  fizyczne,  od  prądów

elektrycznych, do kształtów powłok aerodynamicznych.

Rozwój  liczb  nie  zakończył  się  na  liczbach  zespolonych.  Liczby

zespolone przydawały się do opisywania płaszczyzny. Podobnie zaczęto

poszukiwać  liczb,  które  przydałyby  się  do  opisu  przestrzeni

trójwymiarowej.  Poszukiwania  liczb  „trójwymiarowych”  spełzły  na

niczym. 

Jednak 

okazało 

się, 

ż

można 

zbudować 

liczby

„czterowymiarowe” zwane „kwaternionami”.

Teorię  kwaternionów  podał  irlandzki  matematyk  sir  William

Rowan  Hamilton.  Kwaterniony  to  liczby  postaci 

dk

cj

bi

a

q

+

+

+

=

,

gdzie  ,  ,  ,    są  współczynnikami  rzeczywistymi.  Natomiast

 

i

,  ,

, to jednostki urojone spełniające zależności:

k

ij = ,  

i

jk = , 

j

ki = , ale

k

ji

=

i

kj

=

j

ik

=

 oraz

1

2

2

2

=

=

=

k

j

i

.

background image

http://chomikuj.pl/aligatorro

4

Praca niniejsza zbudowana jest z czterech rozdziałów, z których

pierwszy zajmuje si

ę

 zagadnieniami zwi

ą

zanymi z liczbami

zespolonymi. Pozostałe trzy rozdziały po

ś

wi

ę

cone s

ą

 kwaternionom.

W  pracy  tej  definicje  zachowuj

ą

  własn

ą

  numeracj

ę

,  natomiast

twierdzenia (wraz z wnioskami) s

ą

 numerowane niezale

ż

nie od nich. To

oznacza, 

ż

e znajdziemy  tutaj  87 twierdze

ń

  i  wniosków  (razem)  oraz  23

definicje.

Ka

ż

dy  z  czterech  rozdziałów  został  podzielony  na  paragrafy,  z

których ka

ż

dy posiada swój tytuł.

Na  ko

ń

cu  odnajdziemy  skorowidz  najwa

ż

niejszych  poj

ęć

  oraz

bibliografi

ę

,  w  której  znajdziemy  bez  trudu  poj

ę

cie  kwaternionu  liczby

zespolonej i wiele innych.

Ka

ż

de  z  twierdze

ń

,  wniosków,  definicji  lub  przykładów,  które

zostały  zaczerpni

ę

te  z  konkretnego 

ź

ródła,  zostały  odpowiednio

oznaczone  [1],  [2],  [3],  ...  Numer  w  nawiasie  kwadratowym,  to

odpowiadaj

ą

ce mu 

ź

ródło wymienione w bibliografii na ko

ń

cu pracy.