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Prime proprietà

Complessi e ordine

L'insieme dei numeri complessi è dunque un ampliamento dei reali, di cui mantiene alcune caratteristiche molto importanti, quali la struttura algebrica. C'è però una sostanziale differenza, che apparirà naturale quando parleremo del piano di Gauss: in questo insieme non è possibile introdurre un ordine che abbia un qualche interesse.

Ricordiamo che su ogni insieme è possibile introdurre addirittura un buon ordinamento, ovvero un ordinamento simile a quello che c'è sui naturali (ogni insieme non vuoto e inferiormente limitato ha un minimo), ma in generale perché un ordinamento su un insieme con struttura abbia interesse occorre che esso sia compatibile con le operazioni della struttura stessa. Quello che ci interessa è che l'insieme, diciamolo K, sia un corpo (commutativo) ordinato, ovvero che:

E' facile provare che tutte queste proprietà non possono essere verificate contemporaneamente sul corpo dei complessi.

Dunque non esiste possibilità di introdurre nell'insieme dei complessi una qualche forma di ordine: dati due complessi qualunque potremo solo dire se essi sono uguali o diversi, mentre non avremo alcuna possibilità di decidere quale dei due è il più grande né, tantomeno, di decidere se un complesso è positivo o negativo.

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Il modulo di un numero complesso

Dato un numero complesso z = a+ib, chiameremo suo modulo il numero reale positivo img. Per il modulo valgono proprietà analoghe a quelle già viste per i numeri reali. In particolare segnaliamo che:

La dimostrazione è una pura questione di calcoli.

E' importante notare alcune differenze operative tra il modulo nei reali e quello nei complessi. Esaminiamo alcuni esempi.

punto elenco |z|2z2. Il primo infatti è un numero reale positivo, il secondo no: |z|2 = a2+b2, mentre z2 = a2-b2+2iab.

punto elenco |z|2 = |z2|. Il primo membro vale  a2+b2, per il secondo si ha img, da cui l'uguaglianza.

punto elenco img. Per convincersene si può provare prendendo z=i: al primo membro si ottiene 1, al secondo membro ±i. Questa osservazione è particolarmente importante, in quanto nei reali il modulo di un numero x può anche essere definito mediante img. Si noti anche che abbiamo scritto che il secondo membro vale ±i. La cosa può apparire strana, in quanto nei reali con il simbolo img si indica un solo numero, se a>0, non due. La convenzione è diversa sui complessi, come vedremo.

Il coniugato di un numero complesso

Dato un numero complesso  z = a+ib, chiameremo suo coniugato il numero  img = a-ib. L'operazione che fa passare da un complesso al suo coniugato gode di alcune interessanti proprietà che si possono verificare con semplici calcoli e sono lasciate per esercizio.

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pagina pubblicata il 28/02/2005 - ultimo aggiornamento il 28/02/2005