[wiskunde] vergelijkingen met complexe getallen

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 703

[wiskunde] vergelijkingen met complexe getallen

Ik ben bezig met opgaven over complexe getallen, maar ik kom er niet helemaal uit.

De opdracht is :

Bepaal de verzamelingen
\(z\in \mathbb{C}\)
die voldoen aan onderstaande (on)gelijkheden. Schets de verzamelingen

in het complexe vlak.
\(\Re(z^2)=\Im(z^2)\)
\(z=a+b \iota\)
Ik heb dus dit geprobeerd:
\(z^2=(a+b\iota)^2=a^2+2ab\iota+b^2\iota^2=a^2-b^2+2ab\iota\)
\(\Re(z^2)=a^2-b^2\)
\(\Im(z^2)=2ab\iota\)
Dus:
\(\Re(z^2)=\Im(z^2)\)
\(a^2-b^2=2ab\iota\)
\(\frac{a^2-b^2}{2ab}=\iota\)
Hier loop ik echter vast. Ik zie niet hoe ik dit verder kan oplossen.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 3.505

Re: [wiskunde] vergelijkingen met complexe getallen

Als z = a+bi, dan geldt:
\(a=\Re z\)
en
\(b=\Im z\)
, dus
\(\Re z^2=\Re(a+bi)^2=...\)
en
\(\Im z^2=\Im(a+bi)^2=...\)
.
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: [wiskunde] vergelijkingen met complexe getallen

Emveedee schreef:Ik ben bezig met opgaven over complexe getallen, maar ik kom er niet helemaal uit.

De opdracht is :

Bepaal de verzamelingen
\(z\in \mathbb{C}\)
die voldoen aan onderstaande (on)gelijkheden. Schets de verzamelingen

in het complexe vlak.
\(\Re(z^2)=\Im(z^2)\)
\(z=a+b \iota\)
Ik heb dus dit geprobeerd:
\(z^2=(a+b\iota)^2=a^2+2ab\iota+b^2\iota^2=a^2-b^2+2ab\iota\)
\(\Re(z^2)=a^2-b^2\)
\(\Im(z^2)=2ab\iota\)
Dus:
\(\Re(z^2)=\Im(z^2)\)
\(a^2-b^2=2ab\iota\)
\(\frac{a^2-b^2}{2ab}=\iota\)
Hier loop ik echter vast. Ik zie niet hoe ik dit verder kan oplossen.
Het moet zijn:
\(\Re(z^2)=\Im(z^2)\)
\(a^2-b^2=2ab\)
Herleid op 0 en probeer te ontbinden.

Berichten: 703

Re: [wiskunde] vergelijkingen met complexe getallen

Dus:
\(\Re z^2=\Re(a+bi)^2=\Re(a^2-b^2-2ab\iota)=a^2-b^2\)
\(\Im z^2=\Im(a+bi)^2=\Im(a^2-b^2-2ab\iota)=2ab\)
\(\Re(z^2)=\Im(z^2)\)
\(a^2-b^2=2ab\)
\(a^2-b^2-2ab=0\)
En nu dan?

Ik kan wel gaan ontbinden, maar ik zie niet hoe me dat nog verder helpt.

De formule doet me enigzins denken aan de formule van een hyperbool,

maar ook daar zie ik niet hoe me dat verder helpt..

Edit:

Ah, Safe's post kwam tijdens dat ik typte.

Als ik verder ontbind krijg ik:
\((a-b)(a+b)-2ab=0\)
Ik zie niet hoe ik die factor 2ab weg kan werken?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: [wiskunde] vergelijkingen met complexe getallen

Een hint:

a²-b²-2ab=a²-2ab+b²-2b²=(...)²-2b²=(...+...)(...-...)

Berichten: 703

Re: [wiskunde] vergelijkingen met complexe getallen

\(a^2+b^2-2ab-2b^2=(a-b)^2-2b^2\)
\(a-b=u\)
\(\sqrt{2}b=v\)
\(u^2-b^2=(u+v)(u-v)\)
\(((a-b)+\sqrt{2}b)((a-b)-\sqrt{2}b)\)
\((a+(\sqrt{2}-1)b)(a-(\sqrt(2)+1)b)\)


Ik zie echter nog niet hoe dit me verder helpt bij het vraagstuk?

Welke stappen moet ik nog doen om tot het antwoord te komen?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 3.505

Re: [wiskunde] vergelijkingen met complexe getallen

Je bent er in feite al, want a²-b²-2ab = 0 betekent: (a+(√2-1)b)(a-(√2+1)b) = 0. Als het product van 2 factoren nul is, wat geldt er dan voor de factoren van dat product? Anders gezegd: als pq = 0, wat weet je dan van p en q?
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

Berichten: 703

Re: [wiskunde] vergelijkingen met complexe getallen

\((a+(\sqrt{2}-1)b)(a-(\sqrt(2)+1)b)=0\)


Dus:
\(a+(\sqrt{2}-1)b=0\vee a-(\sqrt{2}+1)b=0\)
\(a=(1-\sqrt{2})b\vee a=(\sqrt{2}+1)b\)


En aangezien a het reële deel is en b het imaginaire deel geldt voldoet de verzameling aan de vergelijking
\(x=(1-\sqrt{2})y \vee x=(1+\sqrt{2})y\)
ofwel
\(y=\frac{x}{1-\sqrt{2}} \vee y=\frac{x}{1+\sqrt{2}}\)
\(y=-(1-\sqrt{2})x \vee y=-(1+\sqrt{2})x\)


Klopt dat?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: [wiskunde] vergelijkingen met complexe getallen

Ja, het klopt.

Liever: y=(√2-1)x en y=-(√2+1)x

Moet je ze ook tekenen?

Reageer