logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Algebra, zadanie nr 1051

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

elfishy
postów: 6
2013-02-07 19:51:30

wyznacz 3 trzecie pierwiastki z liczby zespolonej z=1-i


tumor
postów: 8070
2013-02-07 20:08:29

$z=1-i=\sqrt{2}(cos\frac{7\pi}{4}+isin\frac{7\pi}{4})$

Jeden pierwiastek to
$\sqrt[3]{\sqrt{2}}(cos\frac{7\pi}{12}+isin\frac{7\pi}{12})=\sqrt[6]{2}(cos\frac{7\pi}{12}+isin\frac{7\pi}{12})$

Pozostałe dwa różnią się o kąt $120^\circ$ (raz go dodać, raz go odjąć).
Wartości dla tych kątów są do policzenia, więc czasem nie bierz przybliżonych jak będziesz z postaci trygonometrycznej wracać do algebraicznej. ;)




elfishy
postów: 6
2013-02-07 20:10:58

ale jak do tego doszedłeś?
i jak te dwa dodać i odjąć? nie ogarniam w ogole


tumor
postów: 8070
2013-02-07 20:30:22

Nie ogarniasz w ogóle. Wcześnie się bierzesz za naukę.

Liczba zespolona ma interpretację geometryczną. To punkt na płaszczyźnie (lub wektor).
Ten punkt/wektor (jeśli $z\neq 0$) wyznacza pewien kąt skierowany.
Długość wektora, inaczej odległość liczby zespolonej od 0, to moduł liczby zespolonej oznaczany przez $|z|$.

Używając tej interpretacji można liczbę zespoloną napisać w postaci trygonometrycznej.
$z=|z|(cos\alpha +isin\alpha)$, gdzie $\alpha$ jest wspomnianym wyżej kątem.

Jeśli sobie narysujesz liczbę 1-i w układzie współrzędnych, to z Tw. Pitagorasa policzysz (jeśli nie umiesz inaczej), że jej długość to $\sqrt{2}$.
Natomiast kąt to $360^\circ-45^\circ$, czyli $\frac{7\pi}{4}$.

Pierwiastki liczby zespolonej układają się dookoła 0 w równych odległościach. Jeśli to pierwiastki trzeciego stopnia, to są trzy, dlatego występują co $\frac{360^\circ}{3}=120^\circ=\frac{2}{3}\pi$.
Długość wszystkich pierwiastków n-tego stopnia z liczby $z$ to $\sqrt[n]{|z|}$.

Zatem wszystkie pierwiastki będą się zaczynać od $\sqrt[6]{2}$ (bo to ich długość), a potem będzie $(cos\beta+isin\beta)$.
Kąt $\beta$ liczymy dzieląc $\alpha$ na 3 (bo trzeciego stopnia pierwiastek). Potem drugi pierwiastek dostajemy obracając o $\frac{2}{3}\pi$, a trzeci obracając raz jeszcze o $\frac{2}{3}\pi$.

Ostatecznie pierwiastkami są
$\sqrt[6]{2}(cos\frac{7\pi}{12}+isin\frac{7\pi}{12})$
$\sqrt[6]{2}(cos\frac{15\pi}{12}+isin\frac{15\pi}{12})$
$\sqrt[6]{2}(cos\frac{23\pi}{12}+isin\frac{23\pi}{12})$

wartości funkcji trygonometrycznych da się policzyć wzorami licealnymi, możesz je też wziąć stąd:
http://www.math.edu.pl/wartosci-funkcji-trygonometrycznych

strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj