Reële oplossing

Moderators: dirkwb, Xilvo

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re

Toon aan dat de vgl.:
\(4z^3-6i\sqrt{3}z^2-3(3+i\sqrt{3})z-4=0\)
een reële oplossing heeft. Zoek daarna de wortels van deze vgl.

(Toelatingsproef Burg. Ir. - Leuven)
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Berichten: 7.068

Re: Re

Begin met de veronderstelling dat er een reeele oplossing is. In dat geval kun je de vergelijking ontbinden in twee gedeeltes (een reeel en een imaginair deel). Vindt de oplossingen van deze beider vergelijkingen. Er zal uit volgen dat er inderdaad een reeele oplossing is die voor beide vergelijkingen geldt. De veronderstelling was dus terecht. Vanaf hier zal het wel geen probleem meer zijn.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Re

EvilBro schreef:
Begin met de veronderstelling dat er een reeele oplossing is. In dat geval kun je de vergelijking ontbinden in twee gedeeltes (een reeel en een imaginair deel).


Veronderstellen dat er één is. Akkoord. Maar dan dat ontbinden dat ziet er mij zo evident niet uit. Ik zou de veronderstelde reële oplossing gewoon invullen.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Berichten: 5.679

Re: Re

Je kunt "makkelijk beginnen" door even te kijken of je de complexe factoren tegen elkaar kunt laten wegvallen.

Dat is hier het geval als
\(-6i\sqrt{3}z^2 - 3i\sqrt{3}z=0\)
, dus
\(z^2 = -\frac{1}{2}z\)
, dus
\( z = -\frac{1}{2}\)
of
\(z = 0\)
. En als je dat invult blijkt
\(z=-\frac{1}{2}\)
een correcte oplossing te zijn.
In theory, there's no difference between theory and practice. In practice, there is.

Berichten: 7.068

Re: Re

Ik zou de veronderstelde reële oplossing gewoon invullen.
Wat bedoel je hier? Ik krijg namelijk het idee dat je een specifieke waarde wilt gaan invullen (en hoe ga je daar dan aankomen? Gokken?). Je zal mijn inziens toch echt eerst iets moeten doen zoals Rogier dat doet (hij gebruikt het imaginaire gedeelte van de vergelijking).

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Re

Ik zag een idee van gewoon z=a, waarbij a reëel is, in te vullen en eisen dat dit een oplossing is. Ik kom ook op -1/2 als ik eis dat het imaginair gedeelte 0 is want 0 kan geen oplossing zijn.

Ik meen dat Rogier met een eigenaardige methode werkt en dit is zeker niet denigrerend bedoelt.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Berichten: 7.068

Re: Re

Ik kom ook op -1/2 als ik eis dat het imaginair gedeelte 0 is want 0 kan geen oplossing zijn.
Okee, dan doe je dus gewoon wat ik voorstelde.

P.S. Rogier doet impliciet hetzelfde als wat jij doet.

Re: Re

Stel de oplossingen zijn
\(x\)
,
\(u=a+bi\)
en
\(v=c+di\)
. (x,a,b,c en d reëel).

Aan de vergelijking zie je dat
\(x+u+v = \frac32\sqrt{3}i\)
en
\(xu + xv + uv = -\frac34(3+i\sqrt{3})\)
en
\(xuv = 1\)
.

Uit
\(x+u+v = \frac32\sqrt{3}i\)
volgt dan dat
\(b + d = \frac32\sqrt{3}\)
, (*)

Uit
\(xuv = 1\)
volgt dat
\(uv\)
reeel is en

uit
\(x(u + v) + uv = -\frac34(3+i\sqrt{3})\)
volgt dan dat
\(x(b+d) = -\frac34\sqrt{3}\)
(**)

(*) en (**) toont dan aan dat
\(x = -\frac12\)
De rest is niet moeilijk meer.

Re: Re

Een simpelere manier is de volgende.

De vergelijking
\(4z^3-6i\sqrt{3}z^2-3(3+i\sqrt{3})z-4=0\)
heeft een reële oplossing dan en slechts dan als hij met de geconjugeerde vergelijking
\(4z^3+6i\sqrt{3}z^2-3(3-i\sqrt{3})z-4=0\)
een nulpunt gemeen heeft.

Dan is dat nulpunt ook een nulpunt van het verschil:
\(-12i\sqrt{3}z^2 -6\sqrt{3}z = 0\)
Dus de reële oplossing zou dan moeten zijn z=0 (voldoet niet) of
\(z=-\frac12\)

Re: Re

-

In feite is dit Rogier's oplossing

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Re

Na deling met rekenwijze Horner kom ik op:
\(4z²+(-2-6\sqrt{3}i)z-8=0\)
Dus de 2 volgende nulpunten zijn:
\(1+i\sqrt{3},-\frac{1}{2}+\frac{i}{2}\sqrt{3}\)
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Re: Re

De vergelijking
\((1-i)z^4+(3-2i)z^3+(\frac{\sqrt{3}}{2}+i)z^2-(4+i)z+1+(3-\sqrt{3})i = 0\)
heeft een reëel nulpunt.

Geef een manier waarop je dat nulpunt kunt achterhalen.

Helemaal uitwerken is waarschijlijk te veel werk, maar dat hoeft ook niet. Het gaat om de juiste aanpak :D .

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Re

Als x een reële oplossing is dan wordt ze door de complexe delen gedraaid over een hoek van -360°. De rest? :D
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Berichten: 503

Re: Re

kan je gewoon niet een stelsel oplossen?

als het een reel nulpunt heeft, heeft het ook een tweede reel nulpunt. Het kan tweemaal hetzelfde nulpunt zijn.

ofwel heeft ze 4 reele oplossingen, of 2 reele en 2 complex toegevoegden of 4 complex toegevoegden ('complexe oplossingen komen per paar voor (onder de vorm van complexe toegevoegden)')

ik denk niet dat er andere mogelijkheden zijn.

De oplossingen zijn

a, c, e+fi, g+hi zijn de oplossingen

(z-a)(z-b)(z-e-fi)(z-g-hi) = f(z)

stelsel oplossen

Reeel deel = Reeel f(z)

imaginair deel = Im(f(z))

Onder voorbehoud :D

Gebruikersavatar
Berichten: 140

Re: Re

\( z^4 + 2z^3 - z^2 + z +3 - \sqrt(3) = 0 \)
\( z^4 + 3z^3 + \frac{\sqrt(3)}{2}z^2 - 4z + 1 = 0 \)


Zoek de reële oplossingen van de bovenste vergelijking, en vul ze in in de onderste vergelijking om te zien welke voldoet?

Reageer