Matematik

Kompleks funktioner

25. januar 2009 af Malaari (Slettet)

Jeg har 2 spørgsmål som jeg meget gerne vil har hjælp til.

1) Hvordan udleder jeg additionsformlerne til den komplekse eksponentialfunktion e^z?

2) Hvordan udleder jeg en formel for sin(3x)?

På forhånd tak hvis der er nogen som kan hjælpe.

Anders


Brugbart svar (1)

Svar #1
26. januar 2009 af Erik Morsing (Slettet)

Ekponentialfunktionen for komplex z=x+iy, kaldet ez er defineret ved de reelle funktioner ex, cos(y) og sin (y) nemlig som ez = ex(cos(y)+isin(y)). Vi springer over hvorfor i første omgang., men du skal læse om Cauchy-Riemann ligningen. Differentierer vi nu ez, så får vi den partielle afledede af (ez)'=ez. Prøv selv. Og sætter du nu z1=x1+iy1 og z2=x2+iy2 og bruger additionsformlerne for sinus og cosinus så får du, at

ez1+z2=ez1z2 Af den første formel, som jeg skrev får du så den vigtige Eulers formel:

eiy=cos(y)+isin(y). Der gælder også at den numeriske værdi af eiy=1, hvilket du også kan kontrollere. Til sidst kan det vises, at ez, numerisk er lig ex

Nu vil jg ikke gå ind i hele terminologien omkring de komplekse tal, men det er da en start. Du kan nu selv udlede additionsformlerne, men ellers får du dem her:

cos(z1+z2)=cos(z1)*cos(z2)-sin(z1)sin(z2). Du skal bruge, at cos(x)=½(eix+e-ix) og sin(x)=1/2i(eix-e-ix). De sidste her er fra Eulers formler, så vi får for komplex cosinus, at cos(z)=½(eiz+e-iz) og for sin(z) =

1/2i*(eiz-e-iz). Fra additionsformlen fås cos(x+iy)=cos(x)cos(iy)-sin(x)sin(iy) osv. Det kan også vises, at cos(iy)=cosh(y) og sin(iy)=isinh(y).

Håber det er tilstrækkeligt, for det tager lidt tid, at skrive det hele.


Brugbart svar (1)

Svar #2
26. januar 2009 af Erik Morsing (Slettet)

jeg glemte det andet spørgsmål: sin(3x)=(sin2x+x)=cos(2x)cos(x)-sin(2x)sinx)=

(cos2(x)-sin2(x))*cos(x)-(2sin(x)cos(x))*sin(x)


Svar #3
26. januar 2009 af Malaari (Slettet)

Tusind tak, det er virkelig en stor hjælp!

Mange tak :o)


Skriv et svar til: Kompleks funktioner

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.