Liczby zespolone

advertisement
Liczby zespolone
Zadanie 1
Oblicz
.
Wskazówka
Rozwiązanie
Oblicz
.
Uwagi
Dodawanie i mnożenie.
Zadanie 2
Znajdź [Error parsing LaTeX formula. Error 2: ], [Error parsing LaTeX formula. Error 2: ],
.
Wskazówka
Skorzystaj z poprzedniego zadania.
Rozwiązanie
[Error parsing LaTeX formula. Error 2: ]
[Error parsing LaTeX formula. Error 2: ]
Uwagi
Część rzeczywista, część urojona, moduł
Zadanie 3
Zapisz
, w postaci
, gdzie
Znajdź [Error parsing LaTeX formula. Error 2: ], [Error parsing LaTeX formula. Error 2: ],
.
Wskazówka
Pomnóż licznik i mianownik przez liczbę sprzężoną do mianownika podanej liczby.
Rozwiązanie
[Error parsing LaTeX formula. Error 2: ]
[Error parsing LaTeX formula. Error 2: ]
Uwagi
Dzielenie. Liczba sprzężona do danej. Wydrukować na tablicy,
,
,
Zadanie 4
Znajdź [Error parsing LaTeX formula. Error 2: ], [Error parsing LaTeX formula. Error 2: ].
Wskazówka
.
Rozwiązanie
Oznaczmy [Error parsing LaTeX formula. Error 2: ] przez .
Mamy
,
, gdzie
.
Czyli
[Error parsing LaTeX formula. Error 2: ],
[Error parsing LaTeX formula. Error 2: ].
Uwagi
Argument. Umiejętność odczytywania argumentu z rysunku (położenia punktu na płaszczyźnie
).
Zadanie 5
Znajdź postać trygonometryczną i wykładniczą następujących liczb zespolonych
, ,
, ,
, ,
, ,
,
.
Wskazówka
W ostatnim przykładzie przypomnieć sobie wzory wiążące sinus i cosinus kąta z tangensem połowy
kąta.
Rozwiązanie
,
,
,
Uwagi
Uwaga! Wzór Eulera pełni w tym momencie jedynie rolę wygodnego oznaczenia
. Wygodnego bo
.
Zadanie 6
Wyraź przy pomocy wielomianu od
i
funkcje
Wskazówka
Użyj wzoru Eulera.
Rozwiązanie
Mamy
Ostatecznie otrzymujemy
,
.
Uwagi
Wzór de Moivre'a.
,
Zadanie 7
Udowodnij, że
gdzie
,
.
Wskazówka
[Error parsing LaTeX formula. Error 2: ]
Rozwiązanie
Zgodnie ze wskazówką mamy (używając wzoru Eulera)
[Error parsing LaTeX formula. Error 2: ]
Gdzie użyliśmy wzoru na sumę n pierwszych wyrazów ciągu geometrycznego.
Uwagi
Wzór de Moivre'a. Pokazać, że ciąg
, gdzie
,
jest ograniczony.
Zadanie 8
Niech
.
Pokazać że
stronie są pierwiastkami arytmetycznymi.
Wskazówka
Rozwiązanie
gdzie pierwiastki po prawej
Szukamy liczb
takich, że
czyli rozwiązać musimy układ równań
.
Załóżmy, że
wtedy zachodzi również
.
.
Pamiętając o tym, że d jest liczbą rzeczywistą otrzymujemy
.
Usuwając niewymierność z mianownika otrzymujemy
.
Przypadek
zostawiamy jako proste ćwiczenie.
Uwagi
Pierwiastek kwadratowy arytmetyczny ( z liczby rzeczywistej dodatniej a): dodatnia liczba
rzeczywista, która podniesiona do kwadratu daje a. W przypadku pierwiastków algebraicznych
symbol pierwiastka oznacza zbiór wszystkich pierwiastków algebraicznych. W szczególnych
przypadkach zamieniamy na postać wykładniczą np. obliczyć
.
Zadanie 9
Rozwiąż równania
a)
,
b)
c)
Wskazówka
,
,
Rozwiązanie
a)
,
b)
tzn.
c) Zapisując nasze równanie w postaci
.
, znajdujemy
Zbiór rozwiązań to
gdzie
czyli
Uwagi
Zadanie 10
Rozłóż wielomian
co najwyżej drugiego.
na iloczyn wielomianów o współczynnikach rzeczywistych stopnia
Wskazówka
Skorzystaj z wyników poprzedniego zadania.
Rozwiązanie
Zapisujemy dany wielomian w postaci ilorazowej grupując czynniki zawierające pierwiastki
wzajemnie sprzężone.
.
Wymnażając czynniki pierwszy z drugim, trzeci z czwartym i piąty z szóstym otrzymujemy
ostatecznie
.
Uwagi
Zadanie 11
Czy liczba
jest całkowita.
Wskazówka
Rozwiązanie
Tak bo
Uwagi
Zadanie 12
Udowodnij, że
a)
,
b)
.
Wskazówka
Rozwiązanie
a) Połóżmy
co kończy dowód.
b)
oraz
otrzymujemy
Uwagi
Download