Matematik

Komplekse tal

23. september 2012 af AnnaBanp (Slettet)

Jeg har fået det her, fra en her på studieportalen, jeg har da også svaret ham, men han har ikke svaret tilbage, så derfor opretter jeg en ny tråd. Han opstillede følgende for mig (vi har her at gøre med Q(z) = z^4+1:

Forstår du ikke, at den oprindelige ligning

z4 + 1 = 0

kan omskrives til de to ligninger

z2 + i = 0 eller z2 - i = 0     ?

Endvidere er

i = eiπ/2 = (±eiπ/4)2 , så vi kan omskrive ligningen

z2 +i = 0 til

z2 + (eiπ/4)2 = 0 , eller

z2 - i2·(eiπ/4)2 = 0 , eller

z2 - (ei3π/4)2  = 0 , eller

(z + ei3π/4)·(z - ei3π/4) = 0

Tilsvarende kan vi omskrive ligningen

z2 - i = 0 til

(z + eiπ/4)·(z - eiπ/4) = 0 ,

så vi kan aflæse de fire rødder i den oprindelige ligning.)

 

Men hvordan aflæser man de fire rødder via. den oprindelige ligning?


Brugbart svar (0)

Svar #1
23. september 2012 af Andersen11 (Slettet)

Af de to ligninger

(z + ei3π/4)·(z - ei3π/4) = 0  ∨ (z + eiπ/4)·(z - eiπ/4) = 0

aflæser man de fire rødder ved at benytte nulreglen:

z = - ei3π/4 ∨ z = ei3π/4 ∨ z = -eiπ/4 ∨ z = eiπ/4

Jeg antog, at det var oplagt, hvorledes dette skulle gøres.


Brugbart svar (0)

Svar #2
23. september 2012 af phao92 (Slettet)

Hvordan omskriver han z4 + 1 = 0 til z2 + i = 0 eller z2 - i = 0?

og hvordan får han i = eiπ/2 = (±eiπ/4)2? 

 

Jeg ved, at det er et komplekst polynomium, hvilket vil sige P(z)=(Z-Zo)(Q(z))

Opgaven vil gerne have mig til at bestemme samtlige rødder i retangulær form dvs. P(z)=a+ib og Zo 

I den forrige opgave var det en 3.gradspolynomium, hvor jeg skulle lave en polynomium division for at finde Q(z), så er det ikke bare omvendt for at finde samtlige rødder?

 

Rettere sagt, skal jeg faktorisere Q(z) med (Z-Zo)? og i så fald hvordan gør jeg det for at finde rødderne?


Brugbart svar (1)

Svar #3
23. september 2012 af Andersen11 (Slettet)

#2

Se evt. den anden tråd https://www.studieportalen.dk/Forums/Thread.aspx?id=1239238#1240552

Man skal løse ligningen

z4 + 1 = 0 , dvs

(z2)2 - i2 = 0 ,

hvorfor man faktoriserer ved at benytte en kvadratsætning

(z2 - i)·(z2 + i) = 0

Man benytter, at i = eiπ/2 = (eiπ/4)2 , og at -i = (i·eiπ/4)2 = (ei3π/4)2 , hvorfor man får faktoriseringen som nævnt ovenfor.

Man benytter elementære regneregler for eksponentialfunktioner undervejs.

Når man kender rødderne på polær form er det ligetil at omregne til rektangulær form

z = r·e = r · (cos(θ) + i·sin(θ))


Brugbart svar (0)

Svar #4
23. september 2012 af phao92 (Slettet)

Ok, tak det gav mig et bedre overblik, men det er lige en ting som jeg er i tivl om.

Hvordan kan i = eiπ/2? -i = (i·eiπ/4)2? Skal jeg evt. prøve at indtegne i en enhedscirkel?

kender ikke nogle regneregler der fortæller, at i = eiπ/2


Brugbart svar (0)

Svar #5
24. september 2012 af phao92 (Slettet)

komplekse talplan (med enhedscirkel og Re/Im-aksen)*


Brugbart svar (0)

Svar #6
24. september 2012 af Andersen11 (Slettet)

#4

Vi har, at

i = 0 + 1·i = cos(π/2) + i·sin(π/2) = eiπ/2 .

Det bør være klart, hvis tegner ind på enhedscirklen.

Tilsvarende er -1 = e .


Brugbart svar (0)

Svar #7
24. september 2012 af phao92 (Slettet)

Når på den måde :D fedt mand.

i=0+i*1=cos(π/2) + i·sin(π/2) = eiπ/2 tilsvarende  i^2=-1=e^iπ

 

Så  i  fungerer som z bare uden realdelen (i det tilfælde z^2)?

 

z=x+iy=a+ib

e^z=e^x+iy=e^x+iv=e^x(cos(y) + i·sin(y)=e^x(cos(v) + i·sin(v)

Tak - tror jeg har forstået det en del bedre nu, har slet ikke tænkt på, at man kan bruge i på den måde...


Skriv et svar til: Komplekse tal

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.