Wortels van complexe getallen

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Berichten: 14

Wortels van complexe getallen

Ik ben nu bezig met complexe getallen, en wel het vinden van wortels ervan met behulp van de stelling van d'Moivre:
\(z^n=[r^n(\cos{n\theta}+i\sin{n\theta}]\)
Welnu, het boek geeft een voorbeeld om de zesde-machts wortels van
\(z=8i\)
te vinden. Maar wat nu als die
\(z\)
niet
\(z\)
is, maar bijv.
\(\frac{1+i}{z} = 8i\)
?

Ik dacht je schrijft
\(z = \frac{1+i}{8i} = \frac{1+i}{8i}*\frac{-8i}{-8i} = \frac{8+8i}{64} = \frac{1}{8}(1+i)\)
. Dus
\(z = r(\cos{n\theta}+i\sin{n\theta}\)
met
\(r = \frac{1}{8}\sqrt{2}\)
en
\(\theta = \frac{1}{4}\pi\)
Maar mag je dat zomaar doen? Omdat je toch eigenlijk oplost:
\( \left(\frac{1+i}{z}\right)^3=8i\)
?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Wortels van complexe getallen

TheAmassama schreef:Ik ben nu bezig met complexe getallen, en wel het vinden van wortels ervan met behulp van de stelling van d'Moivre:
\(z^n=[r^n(\cos{n\theta}+i\sin{n\theta}]\)
Welnu, het boek geeft een voorbeeld om de zesde-machts wortels van
\(z=8i\)
te vinden. Maar wat nu als die
\(z\)
niet
\(z\)
is, maar bijv.
\(\frac{1+i}{z} = 8i\)
?

Ik dacht je schrijft
\(z = \frac{1+i}{8i} = \frac{1+i}{8i}*\frac{-8i}{-8i} = \frac{8+8i}{64} = \frac{1}{8}(1+i)\)
. Dus
\(z = r(\cos{n\theta}+i\sin{n\theta}\)
met
\(r = \frac{1}{8}\sqrt{2}\)
en
\(\theta = \frac{1}{4}\pi\)
Maar mag je dat zomaar doen? Omdat je toch eigenlijk oplost:
\( \left(\frac{1+i}{z}\right)^3=8i\)
?
Bedoel je het oplossen van de verg: z^6=8i

En dan het oplossen van w^6=8i met w=(1+i)/z

Berichten: 14

Re: Wortels van complexe getallen

Ja precies, die 3 op de laatste regel moet natuurlijk een 6 zijn, ik kon mn bericht echter niet op tijd editten.

Maar het klopt wat jij zegt idd.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Wortels van complexe getallen

TheAmassama schreef:Ja precies, die 3 op de laatste regel moet natuurlijk een 6 zijn, ik kon mn bericht echter niet op tijd editten.

Maar het klopt wat jij zegt idd.
Je kan dan uitgaan van de opl die je al hebt van de eerste verg,

Je kan ook de nieuwe verg oplossen:
\(z^6=\frac{(1+i)^6}{8i}\)
Ga dit zorgvuldig na.

Berichten: 112

Re: Wortels van complexe getallen

Voor ^3 ipv ^6 had ik dit gedaan:

Eerst 8i omschrijven in de e-macht van Z:

8i = 8(cos pi/2 + i sin pi/2) = 8ei pi/2

Daar de derde-machts wortel van trekken waardoor je uiteindelijk krijgt:

2ei pi/6

En dat kan je dan weer omschrijven in de a+bi vorm.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Wortels van complexe getallen

8i = 8(cos pi/2 + i sin pi/2) = 8ei pi/2
Dat moet zijn:
\(8i = 8(\cos( \pi/2) + i \sin (\pi/2)) = 8e^{i \pi/2+k\cdot 2\pi i}\)

Berichten: 112

Re: Wortels van complexe getallen

Ja dat klopt, alleen dat laatste i-tje weg toch?

Gebruikersavatar
Berichten: 7.390

Re: Wortels van complexe getallen

Nesta, hoeveel is
\(e^{2k \pi i}, k \in \zz\)
?
"C++ : Where friends have access to your private members." Gavin Russell Baker.

Berichten: 112

Re: Wortels van complexe getallen

Bedoel je omgeschreven in gewoon complex getal?

ei2pi = i

Wat er met de k gebeurt weet ik niet zeker.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Wortels van complexe getallen

Nesta schreef:Bedoel je omgeschreven in gewoon complex getal?

ei2pi = i

Wat er met de k gebeurt weet ik niet zeker.
Vul dit eens in in de Moivre (met k).

Berichten: 112

Re: Wortels van complexe getallen

Oh dus dan wordt het i8eipi/2

Berichten: 112

Re: Wortels van complexe getallen

ei2kpi = cos (k*2pi) + isin(k*2pi) = i toch?

Gebruikersavatar
Berichten: 7.390

Re: Wortels van complexe getallen

Voor welke waarden van het argument is een sinus 0? En een cosinus?
"C++ : Where friends have access to your private members." Gavin Russell Baker.

Berichten: 112

Re: Wortels van complexe getallen

Sin (2pi) = 0 en cos (pi/2) = 0

Gebruikersavatar
Berichten: 7.390

Re: Wortels van complexe getallen

En de gehele veelvouden? Die toch ook? Welke trm wordt 0 in bericht 12?
"C++ : Where friends have access to your private members." Gavin Russell Baker.

Reageer