Matematik
Komplekse tal
Hej
Jeg har en opgave, der lyder:
Løs ligningssystemet
x + y = 1
x2 + y2 = -1
indenfor de komplekse tal.
Jeg har kun haft om komplekse tal én gang, så jeg er lidt på bare bund, hvad angår opgaveløsning. Nogen, der kan hjælpe?
Tak på forhånd.
Svar #1
23. marts 2011 af Walras
Det er lettest at løse ved substitution. Isoler x i første ligning og indsæt i den anden.
x=y-1
som vi indsætter
(y-1)2+y2=-1 <=>
y2+1-2y+y2=-1 <=>
2y2-2y+2=0,
som du løser som
y=(-(-2)±√[(-2)2-4·2·2])/(2·2)=(2±√(-12))/4=(2±√(12)·√(-1))/4=(2±2√(3)i)/4=1/2±√(3)/2i,
idet du har, at i2=-1. Se i øvrigt, at du får to rødder. Både den komplekse rod og den kompleks konjugerte rod.
Nu burde det være let at finde x.
Svar #3
23. marts 2011 af Walras
Til ethvert komplekst tal hører et komplekst konjugeret tal.
Lad os se på det generelle komplekse tal
z=x+yi,
der har den kompleks konjugerede (stregen sættes normalt over z)
z=x-yi.
Har du ikke set dette indtegnet i et koordinatsystem?
Omvendt har du, at hvis du har et komplekst tal
z=x-yi,
da vil den komplekst konjugerede være
z=x+yi
Sørgeligt, hvis Caspar Wessels store arbejde skal gå i glemmebogen.
Hver gang du finder en kompleks rod i et polynomium vil den have en tilhørende kompleks rod, så du vil altid få et lige antal komplekse rødder.
Svar #4
23. marts 2011 af turk89 (Slettet)
#3
Som også nævnt i mit indlæg, så har vi indtil videre kun haft om denne teori én gang. Vi har lært at afbilde komplekse tal i et koordinatsystem (med imaginær akse og reel akse), hvis det er dét du spørger efter. :-)
Svar #5
23. marts 2011 af Walras
Jeps, det er det diagram. Hvis du vælger et punkt (x,y) i 1. kvadrant og trækker en vektor fra origo og ud i punktet, har du, at vektoren beskriver et komplekst tal z=x+yi. Det bør du kunne se, hvis du har lært at tegne det. Prøv så at spejlvende din tegning i 1. aksen. Den vektor, du så får, beskriver den komplekst konjugerede.
Svar #8
23. marts 2011 af Walras
...udnytter, at √(12)=√(4*3)=√(4)√(3)=2√(3) og at √(-1)=i, idet dette følger af definitionen i2=-1. Sidstnævnte sammenhæng markerede jeg med fed skrift, da det jo er selve det imaginære (komplekse).
Svar #9
23. marts 2011 af turk89 (Slettet)
#8
Ja, det kan jeg se. Super.
Jeg får efterfølgende: (2 ± 2√(3)·i)/4 = 1/2 ± 1/2·√(3)·i
Det passer vidst ikke helt med, hvad du har skrevet?
Svar #11
23. marts 2011 af turk89 (Slettet)
#10
Synes bare, at du har placeret "i" i nævneren og ikke i tælleren. Pyt med det. :-)
Jeg er altså kommet frem til et udtryk (komplekst tal), der er angivet i sumformen z = a1 ± a2 · i
Hvad er det helt præcist, man laver herefter? Jeg er blevet lidt usikker.
Svar #13
23. marts 2011 af Walras
Hvis du kan regnearternes hieraki, ville du vide, at der skulle være en parentes omkring nævneren, hvis i'et skulle tilhøre denne. ;)
Det er jo i princippet to forskellige y-værdier du har fået. En med en positiv imaginærdel og en med en negativt imaginærdel. Jeg ville foreslå dig at indsætte dem begge to i x=y-1 og så udregne x. :-)
#12 Glimrende!
Svar #16
23. marts 2011 af turk89 (Slettet)
#15
Det er stadig et spørgsmål inden for samme kategori.
To komplekse tal er givet ved:
Z1 = √(29) · cis (arctan(0,4)) + s · (3 -2i)
Z2 = (-6 +4i) + t · √(10) · cis(arctan(1/3))
Disse fremstiller to rette linier i det komplekse talplan med henholdsvis s og t som parametre.
a) Skitsér linierne i det komplekse talplan.
Vi har lært at afbilde komplekse tal når de er angivet ved: a1 + a2 · i, men ikke når de er så komplicerede som de nævnte.
Svar #19
23. marts 2011 af Walras
Nok ikke. Jeg har kun lært at regne med cosinus og sinus i forbindelse med komplekse tal. Det må være muligt at forbinde dette til arctan, men det kan jeg ikke lige overskue så sent efter en hård dag. Sorry. :-)
Svar #20
23. marts 2011 af turk89 (Slettet)
#19
Hmm.. Kan denne regel hjælpe?
r · (cos((φ) + i · sin(φ)) = r · cis (φ)
