Matematik
Ligning med komplekse tal
Hej alle.
Jeg knokler lidt med at løse en ligning:
abs( (1 - 2 k0 e-jw + e-2jw ) / (1 + k0(1 + a) e-jw + e-2jw ) )^2 = 0
Løsningen findes ved at finde rødder i:
abs( 1 - 2 k0 e-jw + e-2jw ) ^2 = 0
Ifølge den artikel hvor denne ligning stammer fra, skulle resultatet være:
f = 1 / (2*Pi) *cos^-1(-k0) (hvor w = 2*Pi*f)
Bemærk, at j er kompleks, dvs. j^2 = 1
Kan i hjæpe mig??
Svar #1
01. juni 2011 af peter lind
Hvis absolut værdien er 0 kan du stryge absolutværdien og også kvadreringen idet abs(z) = 0 <=> z=0 og z2 = 0 <=> z = 0
Sæt e-jw =z. Det giver andengradsligningen 1-2k0*z +2z2 = 0
Svar #2
01. juni 2011 af julle555 (Slettet)
Tak for dit svar. Jeg har også prøvet det med at sætte e-jw =z og løse den ligning.
Men hvad så når den er løst? Så står jeg jo stadig med en værdig hvor z = .... men jeg ønsker jo at finde ud af hvad w er lig med. Kan du følge mig?
Svar #3
01. juni 2011 af peter lind
Når du kender z kan du skrive z som r*eiu. Så får du ligningen r*eiu = e-jw Evt. kan du skrive w om til en realdel og en imaginærdel.
Svar #4
01. juni 2011 af julle555 (Slettet)
Bom bom - nu står jeg vist lidt af.
Altså w er en altid reel. Jeg forstår ikke din omskrivning af z og slet ikke hvordan jeg skulle anvende det.. :S
Svar #5
01. juni 2011 af peter lind
Hvis w er reel kan det gøres meget nemmere. så er e-iw = cos(w)-i*sin(w). Du kan så sammenligne det med realdelen og imaginærdelen af den fundne værdi af z
Svar #6
01. juni 2011 af julle555 (Slettet)
Altså, jeg løser denne ligning:
1+2*k0*z+z2 = 0
Så får jeg:
z = -k0 + sqrt(k02 - 1)
eller
z = -k0 - sqrt(k02 - 1)
Hvordan siger du jeg kan bruge det i svar #5 ?
Svar #7
01. juni 2011 af peter lind
Det kan jeg ikke få til at stemme med hvad der løsning ifølge #0
e-iw = cos(w) -i*sin(w) = kvrod( k02-1) ±k0
For at dette skal holde sin(w) være 0 og dermed cos(w) = ±1 = kvrod(k02-1) ±k0, hvilket kun holder for nogle meget specielle værdier for k0.og ikke i overensstemmelse med #0,
Er der ikke noget i #0, der mangler eller er forkert ?
Svar #8
01. juni 2011 af Andersen11 (Slettet)
Ifølge #0 skal man løse ligningen
1 - 2k0·e-jw + e-2jw = 0 ,
der med z = e-jw har formen
z2 - 2k0z +1 = 0 .
Denne ligning har diskriminant d = 4k02 -4 = (2j·√(1-k02))2 , hvorfor
z = e-jw = k0 ± j√(1-k02) .
Det ses, at |z| = 1, så vi har umiddelbart
z = cos(w) -j·sin(w) = k0 ± j√(1-k02) , hvoraf
cos(w) = k0 og -sin(w) = ±√(1-k02)
Svar #9
01. juni 2011 af julle555 (Slettet)
Nej der er ikke nogen umiddelbart fejl i #0 (andet end j^2 selvfølgelig er -1 og ikke 1, men det havde i nok gættet).
Andersen: Tak for dit bidrag. Jeg kan godt følge din logik, men det passer heller ikke med den løsning det burde være (eller gør det, og jeg bare ikke kan se det?).
Svar #10
01. juni 2011 af Andersen11 (Slettet)
#9
Nej, der er jo tilsyneladende et fortegn galt i cos(w), eftersom din løsning antyder, at cos(w) = -k0 .
Svar #11
01. juni 2011 af julle555 (Slettet)
Har du set det er cos-1 ?
Hvad så med resten? Altså sinus delen i dit stykke ??
Svar #12
01. juni 2011 af Andersen11 (Slettet)
#11
Ja, hvis cos(w) = -k0, gælder jo w = cos-1(-k0) .
Sinusdelen følger pænt med, hvis cosinusdelen er på plads.
Svar #13
01. juni 2011 af julle555 (Slettet)
Okay. En fortegnsfejl kan jeg altid rode med selv.
Jeg skal bare lige have det helt på plads med den sinus. Ifølge #0 skal der jo slet ikke være en sinus del??
Svar #14
01. juni 2011 af Andersen11 (Slettet)
#13
Hvis man løser ligningen, som jeg gjorde det i #8 , ender man med
cos(w) = k0 og -sin(w) = ±√(1-k02) ,
så hvis cos(w) = k0, gælder udtrykket for sin(w) jo automatisk . Derfor får man her
w = cos-1(k0) eller w = 2π - cos-1(k0).
Svar #15
01. juni 2011 af julle555 (Slettet)
Så har jeg lige siddet og tænkt lidt.
Umiddelbart får jeg, at
z = -k0 ± sqrt(k02-1)
Forskellen fra dit regnestykke er, at jeg har minus foran k0, men jeg har ikke noget komplekst j...
Jeg ved godt jeg er lidt tung at danse med, men den er ikke sivet helt ind endnu. Du siger at z er
z = cos(w) -j·sin(w) = k0 ± j*sqrt(1-k02) , hvoraf
cos(w) = k0 og -sin(w) = ±sqrt(1-k02)
Er det så ikke w man skal isolere i hele udtrykket
cos(w) -j·sin(w) = k0 ± j*sqrt(1-k02)
og ikke kun i
cos(w) = k0 ???
Altså, hvorfor kan du "nøjes" med at isolere w i det sidste udtryk, når dette udtryk (vil jeg mene) er en del af et store udtryk??
Svar #16
02. juni 2011 af peter lind
#8 Det forudsætter at k0 < 1, hvilket ikke er angivet i opgaven. Desuden bliver w ikke reel, hvilket er givet i opgaven.
Svar #17
02. juni 2011 af Andersen11 (Slettet)
#16
Ja, det er korrekt, at jeg antog |k0| < 1 , og at w er reel. Idet løsningen givet i #0 indeholdt cos-1(-k0) , bidrog dette til min antagelse om k0 . Det ville måske være bedst, om trådstarter gav alle oplysninger i opgaven. Der er tilsyneladende tale om et uddrag fra en artikel.
Svar #18
02. juni 2011 af julle555 (Slettet)
Ja det er en ligning fra en artikel, som jeg prøver at få til at give mening :)
Andersen, du har fuldstændig ret: |k0| < 1 og jeg antager selv at w er reel da dette er en frekvens og denne kan ikke være andet i praksis.
Så jeg mangler bare at få helt på plads hvorfor kan du "nøjes" med at isolere w i det sidste udtryk, når dette udtryk (vil jeg mene) er en del af et store udtryk?? Altså, hvorfor skal du ikke isolere w i dette udtryk:
cos(w) -j·sin(w) = k0 ± j√(1-k02)
og hvorfor kan du nøjes med
cos(w) = k0
?
Svar #19
02. juni 2011 af Andersen11 (Slettet)
#18
Hvis der gælder
cos(w) -j·sin(w) = k0 ± j√(1-k02) ,
hvor k0 er reel med |k0| < 1, og hvor også w er reel, aflæser man jo direkte, at
cos(w) = k0 , og at sin(w) = ± √(1-k02) . Men oplysningen om sin(w) er jo indeholdt i oplysningen cos(w) = k0 , da
sin(w) = ± √(1 - cos(w)2) ± √(1-k02) . Husk på, at cos(w)2 + sin(w)2 = 1 .
Svar #20
02. juni 2011 af julle555 (Slettet)
Okay. Mange tak for jeres hjælp.
Jeg er rigtig glad for at i er blevet ved selvom jeg har været lidt tung at danse med!
