matematykaszkolna.pl
liczby zespolone Kuba: Dzień dobry, na razie miałem jeden wykład z liczb zespolonych i za bardzo nie wiem jeszcze jak rozwiązywać z nich zadania. zadanie brzmi: W zbiorze liczb zespolonych rozwiąż: z2+ 3 ̄z= 0; Czy ktoś mógłby mi wyjaśnić jak to się robi? Z góry dziękuję za odpowiedź
9 lut 09:22
PW: Widać, że liczba z0=0 jest rozwiązaniem. Dla pozostałych z po pomnożeniu stronami przez z otrzymamy równanie równoważne z3+3zz̅=0 z3+3|z|2=0 (1) z3=−3|z|2 Prawa strona równania jest liczbą rzeczywistą, więc i lewa taka być musi. Jest oczywiste, że liczba rzeczywista (−3) jest rozwiązaniem. Jeżeli liczba z nie jest rzeczywista, to w postaci trygonometrycznej z=|z|(cosφ+isinφ), a więc z3=|z|3(cos3φ+isin3φ) i równanie (1) przyjmie postać |z|3(cos3φ+isin3φ)=−3|z|2 |z|(cos3φ+isin3φ)=3(−1) |z|(cos3φ+isin3φ)=3(cosπ+isinπ), skąd
 π 
|z|=3, φ=

,
 3 
czyli
 π π 
z=3(cos(

+isin

)
 3 3 
 1 3 
z=3(

+i

)
 2 2 
 3 
z=

(1+3 i)
 2 
Sprawdźmy na wszelki wypadek ostatnie rozwiązanie:
 9 3 9 9 
z2+3z̅=

(1+23i−3)+3.

(1−3 i)=

(−2+23i)+

(1−3i)=
 4 2 4 2 
 9 9 
=

((−1+3i)+

(1−3i)=0.emotka
 2 2 
 3 
Odpowiedź: Rozwiązaniami równania są trzy liczby: 0, −3 ,

(1+3 i)
 2 
Trudne równanie dla początkującego, zwłaszcza że wydaje się być równaniem kwadratowym, a więc spodziewalibyśmy się dwóch rozwiązań.
9 lut 10:58
PW: Coś mnie tknęło, że nie rozwiązałem dobrze korzystając z postaci trygonometrycznej (zgubiłem jedno z rozwiązań, nie będę tłumaczył jak to się stało). Zróbmy więc metodą najprostszą − podstawiając z=x+iy z2=x2+2xyi+(iy)2=x2+2xyi−y2 z̅=x−iy Mamy więc rozwiązać równanie x2−y2+2xyi+3x−3yi=0, a więc właściwie układ równań (część rzeczywista i urojona muszą być jednocześnie równe zeru):
 x2−y2+3x=0 
 2xy−3y=0 
Z drugiego y(2x−3)=0, zatem (1) y=0 lub
 3 
(2) x=

.
 2 
(1) oznacza, że liczba z jest rzeczywista; po podstawieniu do pierwszego z równań układu otrzymamy x2−3x=0 ⇔ x=0 ∨ x=3. Podstawienie (2) daje
 9 3 

−y2+3.

=0
 4 2 
 27 
y2=

 4 
 33 33 
y=

lub y=−

.
 2 2 
Daje to dwa następne rozwiązania:
 3 33 3 33 

+

i,


i
 2 2 2 2 
 3 3 

(1+3 i),

(1−3 i)
 2 2 
Sam sprawdź to czwarte rozwiązanie.
9 lut 11:50