Matematik

maple- enhedsrødder

04. januar 2015 af kjsahdsh (Slettet) - Niveau: A-niveau

Jeg har brug for lidt maplehjælp til disse opgaver:

1) Løs ligningen x^8-1=0 med maple

2) Lav et mapleplot af de 8 enhedsrødder og kommenter plottet.

3) Hvis man faktorisere ligningen med maple fås x^8-1=(x-1)(x+1)(x^2+1)(x^4+1) beskriv dit plot ud fra denne faktorisering. 

Jeg ved ikke helt hvilke komandoer jeg skal bruge og hvad det præcis er jeg skal ligge mærke til når jeg skal kommentere plottene. 


Brugbart svar (0)

Svar #1
04. januar 2015 af LarsJensen0 (Slettet)

Hej,

har du prøvet Google. Når jeg søger på "maple solve equations", så er http://www.maplesoft.com/support/help/maple/view.aspx?path=solve det første hit. Jeg skulle mene at det burde kunne bruges til at løse 1)

Resten vil jeg løse på samme måde.

Angående kommentarer til plot. Læg mærke til om der er noget at se. Det kan være lidt svært, men øvelse gør mester. Plot først.

Hilsen Lars


Brugbart svar (0)

Svar #2
04. januar 2015 af Andersen11 (Slettet)

Man skal lægge mærke til, at der for en løsning til ligningen

        x8 - 1 = 0

gælder

        |x|8 = 1

og dermed (da |x| ≥ 0) at

        |x| = 1,

hvilket vil sige, at de otte 8. enhedsrødder alle ligger på enhedscirklen i den komplekse plan. Endvidere gælder der, at de otte løsninger danner vinkelspidserne i en regulær ottekant.


Svar #3
04. januar 2015 af kjsahdsh (Slettet)

Jeg har prøvet funktionerne solve, fsolve og RootOf, men ingen af dem giver noget godt output.Er det ikke nogen af de her kommandoer der skal bruges?


Brugbart svar (0)

Svar #4
04. januar 2015 af jan12344 (Slettet)

brug wtih(plots);complexplot([dit udtryk], style=point), 

rødderne: brug solve(x^8=1)


Brugbart svar (0)

Svar #5
04. januar 2015 af jan12344 (Slettet)

 
#2

Man skal lægge mærke til, at der for en løsning til ligningen

        x8 - 1 = 0

gælder

        |x|8 = 1

og dermed (da |x| ≥ 0) at

        |x| = 1,

hvilket vil sige, at de otte 8. enhedsrødder alle ligger på enhedscirklen i den komplekse plan. Endvidere gælder der, at de otte løsninger danner vinkelspidserne i en regulær ottekant.

Kan man ikke sige mere om argumentet?


Brugbart svar (0)

Svar #6
04. januar 2015 af Andersen11 (Slettet)

#5

Jo, det er indeholdt i den sidste sætning i #2. Løsningerne er vinkelspidser i en regulær ottekant.

Det generelle udtryk for de otte 8. enhedsrødder er

        x = ei·(2π/8)·p , p ∈ {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}


Brugbart svar (1)

Svar #7
04. januar 2015 af jan12344 (Slettet)

#6: Hvordan er du nået frem til den formel. Jeg kan godt se at ved indsættelse får du den polære form af de 8 løsninger, sat på cirklen, men hvordan er du nået frem til udtrykket på den ekspotentielle form. (Er det fordi man deler cirklen i 8 dele, du divider med 8?  2pi, er jo hele vejen rundt.)


Brugbart svar (1)

Svar #8
04. januar 2015 af Andersen11 (Slettet)

#7

Ja. Hvis     x = e    gælder der jo

        x8 = eiφ·8 = 1 = ei·2π·p , p ∈ Z

og dermed

        φ = 2π·p/8 , p ∈

Modulo 2π er der derfor 8 forskellige rødder, som anført i #6.


Brugbart svar (1)

Svar #9
04. januar 2015 af jan12344 (Slettet)

Tak. Det hjalp på forståelsen.


Svar #10
04. januar 2015 af kjsahdsh (Slettet)

Det virker stadig ikke. Gør jeg noget forkert?

Vedhæftet fil:plot.png

Brugbart svar (0)

Svar #11
04. januar 2015 af jan12344 (Slettet)

Det er løsninger du får fra  solve(x^8=1), du skal sætte ind i dit udtryk. Ikke [x^8=1]. Prøv restart, hvis det stadig ikke virker.


Svar #12
04. januar 2015 af kjsahdsh (Slettet)

Okay nu virker det. Jeg får en regulær ottekant. Jeg skal beskrive plottet ved at bruge ordene modulus og argument. Modulus er vel 2pi/8, men hvad kan jeg sige om plottet? Og hvad er argumentet?


Brugbart svar (0)

Svar #13
04. januar 2015 af jan12344 (Slettet)

Modulus er 1. Vi er jo i enhedscirklen! For argumenetet se #2, #5,#6, #7 og #8. 


Svar #14
04. januar 2015 af kjsahdsh (Slettet)

Ok. Kan jeg så sige, at vi har den størst mulige ottekant indenfor enhedscirklen og at modulus dermed er 2pi (fordi det er en cirkel) OG argumentet er 1, fordi alle længer i enhedscirklen er 1?


Svar #15
04. januar 2015 af kjsahdsh (Slettet)

Eller er argumentet de otte forskellige tal er fås ved at bruge formlen  φ = 2π·p/8 , p ∈ Z ?


Brugbart svar (0)

Svar #16
04. januar 2015 af jan12344 (Slettet)

Jeg ville passe på med din formulering. Modulus er 1 og ikke 2pi, argumentet er givet ovenover. Alt hvad du skal bruge står i denne tråd. 


Svar #17
04. januar 2015 af kjsahdsh (Slettet)

Og hvad med den aller sidste opgave, hvor man skal beskrive plottet ud fra faktoriseringen?


Brugbart svar (1)

Svar #18
04. januar 2015 af Andersen11 (Slettet)

#17

Faktoriseringen er

        x8 - 1 = (x4 - 1)·(x4 + 1) = (x2 -1)·(x2 + 1)·(x2 - i)·(x2 + i)

                 = (x - 1)·(x + 1)·(x - i)·(x + i)·(x - (1+i)/√2)·(x + (1+i)/√2)·(x - (-1+i)/√2)·(x + (-1+i)/√2)

Der er to reelle rødder og tre sæt af parvis komplekst konjugerede rødder.


Skriv et svar til: maple- enhedsrødder

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.