Zadania z Algebry I Seria 1. 16.10.15 1. Podane liczby zespolone zapisać w postaci a + ib, gdzie a, b ∈ R. 5 + 4i , 3 − 2i (a) (2 + 3i)(1 − 5i), (c) (1 − 5i)(i − 5)), (e) (b) (3 − 4i)(3 + 4i), (d) (f) (1 − i)3 , 2+i , 2−i (g) (h) (2+i)(1−3i) (1−2i)(3−i) , √ 2 2 (1 4 + i) . 2. Rozwia̧zać równania i układy równań w zbiorze liczb zespolonych: (1 + i) z1 + (2 + i) z2 =3 + i (a) (2 + i) z + 5 − 4 i = (3 + 4 i) z − 7 + 2 i, (c) (1 − i) z1 + (2 − i) z2 =−3 + i z + 3i − 4 (2 + i)z + 3 (b) = , 3 + 2i 1+i 3. Rozwia̧zać równania kwadratowe w ciele C: (a) (3 + i)z 2 + (3 − 2i)z + (3 − i) = 0, (c) z 2 − 5z + 7 + i = 0, (b) z 2 + (2 + i)z + 2 − 2i = 0, (d) (1 + i)z 2 + (2 + 3i)z + 4 − i = 0. 4. Obliczyć wszystkie możliwe wartości poniższych wyrażeń: √ √ √ (b) 3 −i, (c) 3 −2 + 2i, (a) 3 27i, (d) √ 4 −81, (e) √ 6 64. 5. Sprawdzić, że z = 1 jest rozwia̧zaniem równania z 3 − 9z + 8 = 0 i wykorzystać to do znalezienia pozostałych rozwia̧zań tego równania. 6. Rozwia̧zać w dziedzinie liczb zespolonych równania: (a) x3 + 6ix + 4 + 4i = 0, (b) x3 − 3x2 + 6x − 2 = 0, √ (c) x3 − 3 3 2x + 2 = 0, (d) x5 + x4 + 2x3 + 2x2 + x + 1 = 0, (e) (z + i)5 = z 5 . 7. Sprowadzić do postaci trygonometrycznej wyrażenia: (b) 1 − a2 + 2ia, gdzie a = tg α. (a) 1 + cos a + i sin a, 8. Niech w = ei2π/5 . Sprawdzić, że z = w + 1 spełnia równanie z 2 + z = 1. Jakie równanie spełnia w? w 9. Niech j, j 2 oznaczaja̧ różne od 1 pierwiastki równania z 3 = 1. Wykazać, że: (a) (1 + j 2 )4 = j, (b) (1 − j)(1 − j 2 )(1 − j 4 )(1 − j 5 ) = 9. 10. Niech w = ei2π/n i niech k bȩdzie liczba̧ naturalna̧ niepodzielna̧ przez n. Wykazać, że: 1 + wk + w2k + . . . + w(n−1)k = 0; k 1−w +w 2k n−1 − . . . + (−1) w (n−1)k = ( 0 2 1 + wk n = 2p n = 2p + 1 11. Dowieść, że: 2i arc tg t (a) 1+it dla t ∈ R; 1−it = e z−1 ϕ = i tg dla z = eiϕ , ϕ ∈] − π, π[; z+1 2 ϕ π z−i π 3π (c) = i tg − dla z = eiϕ , ϕ ∈] − , [; z+i 2 4 2 2 1−z 1 − zn (d) jeżeli tg ϕ = i , to tg(nϕ) = i , dla z ∈ C, z 6= −1 6= z n , ϕ ∈ R 1+z 1 + zn n 1 + i tg x 1 + i tg nx (e) = . 1 − i tg x 1 − i tg nx (b) 1 12. Znaleźć liczby zespolone z spełniaja̧ce równanie: z 6 + z 3 z̄ + z̄ 2 = 0 z−i =0 . 13. Podać interpretacjȩ geometryczna̧ i naszkicować zbiór: z ∈ C : Re z−5 14. Wyznaczyć i naszkicować: (a) obraz półpłaszczyzny { z ∈ C : Im(z) > 1 } w odwzorowaniu f (z) := (b) przeciwobraz n z ∈ C : 0 < arg(z) < 2z − 1 ; 2z + 3 πo z+i w odwzorowaniu f (z) := ; 4 z−i (c) obraz półpłaszczyzny {z ∈ C : Re(z) > 0 } w odwzorowaniu f (z) := 2 z−3 . z+4