जटिल संख्याएँ: मूल अवधारणाएँ

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Questions and Answers

निम्नलिखित जटिल संख्याओ के रूपों को उनके संबंधित अभ्यावेदन से मिलाएं:

$a + bi$ = कार्तीय रूप (Cartesian form) $r(cos \theta + i sin \theta)$ = ध्रुवीय रूप (Polar form) $re^{i\theta}$ = चरघातांकी रूप (Exponential form) $a - bi$ = संयुग्मी (Conjugate)

सूची I में दिए गए जटिल संख्याओं के कार्यों को सूची II में दिए गए उनके गुणों से मिलाएं:

जोड़ (Addition) = $(a + c) + (b + d)i$ गुणा (Multiplication) = $(ac - bd) + (ad + bc)i$ संयुग्मन (Conjugation) = $a - bi$ मॉड्यूलस (Modulus) = $\sqrt{a^2 + b^2}$

निम्नलिखित कथनों को जटिल संख्याओं के संदर्भ में उनकी सटीक परिभाषाओं से मिलाएं:

वास्तविक भाग (Real Part) = जटिल संख्या का 'a' घटक $a + bi$ काल्पनिक भाग (Imaginary Part) = जटिल संख्या का 'b' घटक $a + bi$ मॉड्यूलस (Modulus) = मूल से दूरी अभिक्रिया (Argument) = धनात्मक वास्तविक अक्ष से कोण

निम्नलिखित गणितज्ञों को जटिल संख्याओं से संबंधित उनकी संबंधित खोजों या योगदानों से मिलाएं:

<p>राफेल बॉम्बेली (Rafael Bombelli) = जटिल संख्याओं का औपचारिकीकरण (Formalization) कार्ल फ्रेडरिक गॉस (Carl Friedrich Gauss) = जटिल समतल का विकास (Development of the complex plane) लियोनहार्ड यूलर (Leonhard Euler) = $e^{ix} = cos(x) + isin(x)$ अब्राहम डी मोइवर (Abraham de Moivre) = डी मोइवर प्रमेय (De Moivre's Theorem)</p> Signup and view all the answers

सूची I में दिए गए जटिल संख्याओं के गुणों को सूची II में दिए गए उनके अनुप्रयोगों से मिलाएं:

<p>जटिल संयुग्मी (Complex Conjugate) = हर का परिमेयकरण (Rationalizing denominators) ध्रुवीय रूप (Polar Form) = शक्तियों और जड़ों की गणना करना आसान बनाता है (Easier calculation of powers and roots) डी मोइवर का प्रमेय (De Moivre’s Theorem) = त्रिकोणमितीय पहचान (Trigonometric identities) यूलर का सूत्र (Euler's Formula) = जटिल चरघातांकी (Complex exponentials)</p> Signup and view all the answers

सूची I में दिए गए जटिल संख्या के संचालन को सूची II में दिए गए उनके ज्यामितीय अभ्यावेदन से मिलाएं:

<p>जोड़ (Addition) = समतल पर सदिशों का जोड़ (Addition of vectors on the plane) गुणा (Multiplication) = घूर्णन और स्केलिंग (Rotation and scaling) संयुग्मन (Conjugation) = वास्तविक अक्ष के बारे में प्रतिबिंब (Reflection about the real axis) मॉड्यूलस (Modulus) = मूल से दूरी (Distance from the origin)</p> Signup and view all the answers

निम्नलिखित को जटिल संख्याओं के समीकरणों को हल करने में उनके उपयोग से मिलाएं:

<p>$z \cdot \overline{z} = |z|^2$ = जटिल संख्याओं का मॉड्यूलस (modulus) खोजने में उपयोगी $\overline{z_1 + z_2} = \overline{z_1} + \overline{z_2}$ = जोड़ का संयुग्मन (conjugate of addition) खोजने में उपयोगी $(e^{i\theta})^n = e^{in\theta}$ = $e$ की घात को सरल बनाने में उपयोगी $(a + bi)(a - bi) = a^2 + b^2$ = जटिल संख्याओं के हर को वास्तविक संख्याओं में बदलने में उपयोगी</p> Signup and view all the answers

सूची I में दिए गए अवधारणाओं को सूची II में दिए गए उनके संबंधित सूत्रों से मिलाएं:

<p>मॉड्यूलस (Modulus) = $|z| = \sqrt{a^2 + b^2}$ अभिक्रिया (Argument) = $θ = \arctan(\frac{b}{a})$ पोलर फॉर्म (Polar form) = $z = r(\cos θ + i \sin θ)$ यूलर का सूत्र (Euler’s formula) = $e^{iθ} = \cos θ + i \sin θ$</p> Signup and view all the answers

प्रत्येक जटिल संख्या के लिए, एक ऐसा ऑपरेशन ढूंढें जो इसे वास्तविक संख्या में परिवर्तित करे:

<p>$a + bi$ = इसके संयुग्म से गुणा करें ($a - bi$) $z$ = इसके जटिल संयुग्म में जोड़ें (Add to its complex conjugate) $re^{iθ}$ = इसके संयुग्म से गुणा करें (Multiply by its conjugate) $i$ = वर्ग</p> Signup and view all the answers

सही त्रिकोणमितीय प्रतिनिधित्व के साथ ईकाई वृत्त पर विशिष्ट कोण मिलाएं:

<p>$θ = 0$ = $cos(0) + i sin(0) = 1$ $θ = \frac{π}{2}$ = $cos(\frac{π}{2}) + i sin(\frac{π}{2}) = i$ $θ = π$ = $cos(π) + i sin(π) = -1$ $θ = \frac{3π}{2}$ = $cos(\frac{3π}{2}) + i sin(\frac{3π}{2}) = -i$</p> Signup and view all the answers

जटिल कार्यों की समस्याओं को हल करने में उनके उपयोग के संबंध में प्रत्येक अवधारणा के साथ एक अवधारणा युग्मित करें:

<p>डी मोइवर का सूत्र (De Moivre’s theorem) = जटिल संख्याओं की शक्तियों की गणना करना ($(\cos θ + i \sin θ)^n$) जटिल संयुग्म (Complex conjugate) = जटिल अंशों को सरल बनाना ध्रुवीय रूप (Polar form) = जटिल संख्याओं के गुणन को सरल बनाने के लिए यूलर की पहचान (Euler's Identity) = चरघातांकी कार्यों को त्रिकोणमितीय कार्यों से जोड़ना</p> Signup and view all the answers

जटिल संख्याओं से संबंधित निम्नलिखित क्षेत्रों को उनके संबंधित अनुप्रयोगों से मिलाएं:

<p>विद्युत अभियन्त्रण (Electrical Engineering) = एसी सर्किट विश्लेषण। (AC circuit analysis.) क्वांटम यांत्रिकी (Quantum Mechanics) = कण अवस्थाओं का वर्णन। (Describing particle states.) द्रव गतिकी (Fluid Dynamics) = द्रव प्रवाह समस्याओं का समाधान। (Solving fluid flow problems.) सिग्नल प्रोसेसिंग (Signal Processing) = फूरियर विश्लेषण (Fourier analysis)</p> Signup and view all the answers

सूची 1 में दी गई जटिल संख्या संक्रियाओं को सूची 2 में दिए गए उनके परिणामों से सुमेलित कीजिए:

<p>($3 + 2i$) + ($1 - i$) = $4 + i$ ($2 - i$) - ($4 + 3i$) = $-2 - 4i$ ($1 + i$) * ($2 - i$) = $3 + i$ ($5 + 5i$) / ($1 - i$) = $-5i$</p> Signup and view all the answers

सूची 1 में दिए गए जटिल संख्याओं के निरूपणों को सूची 2 में दिए गए उनके संबंधित लाभों से सुमेलित कीजिए:

<p>कार्टेशियन रूप (Cartesian form) ($a + bi$) = जटिल संख्याओं को जोड़ना और घटाना आसान ध्रुवीय रूप (Polar form) ($r(cos θ + i sin θ)$) = जटिल संख्याओं को गुणा करना और विभाजित करना आसान घातीय रूप (Exponential form) ($re^{iθ}$) = जटिल संख्याओं को संभालना और उनकी घात की गणना करना आसान संयुग्मी (Conjugate) ($a - bi$) = हरों को वास्तविक संख्याओं में बदलने के लिए</p> Signup and view all the answers

सूची 1 से जटिल संख्याओं के सूत्रों को सूची 2 से उनके विवरण के साथ मिलाएँ।

<p>मॉड्यूलस सूत्र (Modulus formula) = समतल में मूल बिंदु से दूरी तर्क सूत्र (Argument formula) = धनात्मक वास्तविक अक्ष से कोण यूलर का सूत्र (Euler’s formula) = त्रिकोणमितीय और घातीय कार्यों को जोड़ता है डी मोइवर का प्रमेय (De Moivre’s theorem) = शक्तियों की गणना और जटिल संख्याओं की जड़ों को सरल करता है</p> Signup and view all the answers

सूची 1 में दिए गए शब्द को जटिल संख्याओं के व्यवहार को समझने के लिए सूची 2 में दिए गए कार्यों के लिए सुमेलित करें।

<p>वास्तविक भाग (Real Part) = एक जटिल संख्या की क्षैतिज स्थिति काल्पनिक भाग (Imaginary part) = एक जटिल संख्या की ऊर्ध्वाधर स्थिति जटिल संयुग्मी (Complex conjugate) = एक जटिल संख्या को क्षैतिज अक्ष में प्रतिबिंबित करना मॉड्यूलस (Modulus) = मूल से जटिल संख्या की दूरी</p> Signup and view all the answers

सूची 1 में दी गई प्रक्रिया का उपयोग करके सूची 2 में जटिल संख्याओं के साथ गणना की गई कार्रवाई को मिलाएं।

<p>जटिल संख्याओं का जोड़ (Addition of complex numbers) = जटिल समतल में सदिशों के जोड़ की तरह जटिल संख्याओं का गुणन (Multiplication of complex numbers) = घूर्णन के साथ सदिश स्केलिंग को जोड़ती है जटिल संयुग्मन (Complex conjugation) = क्षैतिज अक्ष पर समरूपता गुणात्मक व्युत्क्रम (Multiplicative inverse) = घूर्णन और स्केलिंग</p> Signup and view all the answers

सूची 1 से जटिल संख्याओं से संबंधित गुणों को सूची 2 में दिए गए अनुप्रयोगों के साथ संरेखित करें।

<p>अंकगणितीय (Arithmetic) = जटिल संख्याओं को गुणा, भाग, जोड़ और घटाना ज्यामितीय प्रतिनिधित्व (Geometric representations) = समस्याओं को हल करने की कल्पना को आसान बनाता है ध्रुवीय रूप (Polar form) = एक जटिल संख्या के जोड़-तोड़ को सरल बनाना यूलर की पहचान (Euler's identity) = त्रिकोणमितीय और घातीय संबंधों को जोड़ना</p> Signup and view all the answers

अभिव्यक्ति को सरल बनाने के लिए, सूची 1 में पहचान खोजें ताकि सूची 2 में कार्यों को सरल बनाया जा सके।

<p>$\sqrt{-1} = i$ = जटिल संख्याओं के साथ काम आसान बनाना $\dfrac{1}{i} = -i$ = जटिल संख्याओं के अंशों को सरल बनाना $|z|^2 = z \cdot \overline{z}$ = एक जटिल संख्या के आकार का पता लगाना $e^{i\pi} = -1$ = क्वाड्रेटिकल फ़ंक्शन के लिए फार्मुलों को सरल बनाना</p> Signup and view all the answers

Flashcards

जटिल संख्याएँ क्या हैं?

काल्पनिक इकाई 'i' को शामिल करके वास्तविक संख्या प्रणाली का विस्तार, जहाँ i² = -1

जटिल संख्याओं का जोड़

(a + bi) + (c + di) = (a + c) + (b + d)i

जटिल संख्याओं का घटाव

(a + bi) - (c + di) = (a - c) + (b - d)i

जटिल संख्याओं का गुणा

(a + bi) * (c + di) = (ac - bd) + (ad + bc)i

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जटिल संख्याओं का विभाजन

[(ac + bd) / (c² + d²)] + [(bc - ad) / (c² + d²)]i, जहाँ c + di ≠ 0

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जटिल संयुग्मी क्या है?

a - bi

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एक जटिल संख्या और उसके संयुग्मी का गुणनफल

(a + bi)(a - bi) = a² + b²

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आर्गंड आरेख क्या है?

एक आरेख जहां क्षैतिज अक्ष वास्तविक भाग और ऊर्ध्वाधर अक्ष काल्पनिक भाग का प्रतिनिधित्व करता है।

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मॉड्यूलस क्या है?

z = a + bi की उत्पत्ति से दूरी: |z| = √(a² + b²)

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तर्क क्या है?

धनात्मक वास्तविक अक्ष और मूल को बिंदु (a, b) से जोड़ने वाली रेखा के बीच का कोण

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जटिल संख्या का ध्रुवीय रूप

z = r(cos θ + i sin θ), जहाँ r = |z| और θ = arg(z)

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यूलर का सूत्र क्या है?

e^(iθ) = cos θ + i sin θ

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घातांकीय रूप में जटिल संख्या

z = re^(iθ)

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डी मॉइवर प्रमेय क्या है?

(cos θ + i sin θ)^n = cos(nθ) + i sin(nθ)

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जटिल संख्याओं के nth मूल

w_k = r^(1/n) [cos((θ + 2πk)/n) + i sin((θ + 2πk)/n)], जहाँ k = 0, 1, 2,..., n-1

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बीजगणित का मौलिक प्रमेय

प्रत्येक गैर-स्थिर एकल-चर बहुपद में कम से कम एक जटिल मूल होता है

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संयुग्मी युग्म क्या हैं?

वास्तविक गुणांक वाले बहुपदों के जटिल मूल संयुग्मी युग्मों में होते हैं

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विद्युत अभियन्त्रण में अनुप्रयोग

एसई सर्किट का विश्लेषण करने के लिए उपयोग किया जाता है

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क्वांटम यांत्रिकी में अनुप्रयोग

कणों की स्थिति का वर्णन करने के लिए जटिल तरंग कार्यों का उपयोग किया जाता है

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सिग्नल प्रोसेसिंग में अनुप्रयोग

फूरियर विश्लेषण और सिग्नल प्रतिनिधित्व में उपयोग किया जाता है

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Study Notes

यहां जटिल संख्याओं पर विस्तृत अध्ययन नोट्स दिए गए हैं:

  • जटिल संख्याएँ वास्तविक संख्या प्रणाली को काल्पनिक इकाई 'i' को शामिल करके विस्तारित करती हैं, जहाँ i² = -1 है।
  • इन्हें a + bi के रूप में व्यक्त किया जाता है, जहाँ 'a' और 'b' वास्तविक संख्याएँ हैं, और 'a' वास्तविक हिस्सा है जबकि 'b' काल्पनिक हिस्सा है।

मूल संचालन

  • जोड़: (a + bi) + (c + di) = (a + c) + (b + d)i
  • घटाव: (a + bi) - (c + di) = (a - c) + (b - d)i
  • गुणा: (a + bi) * (c + di) = (ac - bd) + (ad + bc)i
  • भाग: (a + bi) / (c + di) = [(ac + bd) / (c² + d²)] + [(bc - ad) / (c² + d²)]i, जहाँ c + di ≠ 0

जटिल संयुग्मी

  • a + bi का जटिल संयुग्मी a - bi है।
  • इसे (a + bi) = a - bi के रूप में दर्शाया गया है।
  • एक जटिल संख्या और उसके संयुग्मी का गुणनफल एक वास्तविक संख्या है: (a + bi)(a - bi) = a² + b²
  • संयुग्मी का उपयोग जटिल भाग में हर को परिमेय बनाने के लिए किया जाता है।

ज्यामितीय प्रतिनिधित्व

  • जटिल संख्याओं को एक जटिल तल (आर्गंड आरेख) पर दर्शाया जा सकता है।
  • क्षैतिज अक्ष वास्तविक भाग का प्रतिनिधित्व करता है, और ऊर्ध्वाधर अक्ष काल्पनिक भाग का प्रतिनिधित्व करता है।
  • एक जटिल संख्या a + bi जटिल तल पर बिंदु (a, b) से मेल खाती है।

मापांक और तर्क

  • मापांक: एक जटिल संख्या z = a + bi का मापांक (या निरपेक्ष मान) जटिल तल पर मूल बिंदु से बिंदु (a, b) तक की दूरी है: |z| = √(a² + b²)
  • तर्क: एक जटिल संख्या z का तर्क कोण θ है जो धनात्मक वास्तविक अक्ष और मूल बिंदु को बिंदु (a, b) से जोड़ने वाली रेखा के बीच बनता है।
  • इसे त्रिकोणमितीय फलनों का उपयोग करके ज्ञात किया जा सकता है: θ = arctan(b/a)
  • 'a' और 'b' के चिह्नों के आधार पर θ के लिए सही चतुर्थांश चुनने का ध्यान रखना चाहिए।

ध्रुवीय रूप

  • एक जटिल संख्या को उसके मापांक 'r' और तर्क 'θ' का उपयोग करके ध्रुवीय रूप में व्यक्त किया जा सकता है।
  • z = r(cos θ + i sin θ), जहाँ r = |z| और θ = arg(z)।
  • यह रूप जटिल संख्याओं के गुणन, भाग और घातांक के लिए उपयोगी है।

यूलर का सूत्र

  • जटिल घातांकों को त्रिकोणमितीय फलनों से जोड़ता है: e^(iθ) = cos θ + i sin θ
  • यूलर के सूत्र का उपयोग करते हुए, एक जटिल संख्या के ध्रुवीय रूप को z = re^(iθ) के रूप में लिखा जा सकता है।

डी मोइवर का प्रमेय

  • बताता है कि ध्रुवीय रूप z = r(cos θ + i sin θ) में किसी भी जटिल संख्या और किसी भी पूर्णांक n के लिए, (cos θ + i sin θ)^n = cos(nθ) + i sin(nθ)।
  • घातांकीय रूप में: (re^(iθ))^n = r^n e^(inθ)
  • जटिल संख्याओं की घातों और मूलों को ज्ञात करने के लिए उपयोगी।

जटिल संख्याओं के मूल

  • एक जटिल संख्या z के nवें मूलों को ज्ञात करने में समीकरण w^n = z को हल करना शामिल है।
  • यदि z = r(cos θ + i sin θ), तो nवें मूल w_k = r^(1/n) [cos((θ + 2πk)/n) + i sin((θ + 2πk)/n)] द्वारा दिए गए हैं, जहाँ k = 0, 1, 2, ..., n-1।
  • एक जटिल संख्या के n भिन्न nवें मूल होते हैं, जो जटिल तल में एक वृत्त के चारों ओर समान रूप से स्थित होते हैं।

बहुपद

  • जटिल गुणांक वाले बहुपद में जटिल मूल होते हैं।
  • बीजगणित का मौलिक प्रमेय बताता है कि जटिल गुणांकों वाले प्रत्येक गैर-स्थिर एकल-चर बहुपद में कम से कम एक जटिल मूल होता है।
  • घात n के बहुपद में ठीक n जटिल मूल होते हैं (बहुलता की गणना करते हुए)।
  • वास्तविक गुणांकों वाले बहुपदों के जटिल मूल संयुग्मी युग्मों में होते हैं।

अनुप्रयोग

  • विद्युत अभियन्त्रण: AC परिपथों का विश्लेषण करने के लिए उपयोग किया जाता है।
  • क्वांटम यांत्रिकी: जटिल तरंग फलन कणों की स्थिति का वर्णन करते हैं।
  • द्रव गतिकी: द्रव प्रवाह से जुड़ी समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग किया जाता है।
  • संकेत प्रसंस्करण: फूरियर विश्लेषण और संकेत प्रतिनिधित्व में उपयोग किया जाता है।
  • भग्न: मंडेलब्रॉट सेट और जूलिया सेट को जटिल संख्याओं का उपयोग करके परिभाषित किया जाता है।

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