12 svar
1010 visningar
poijjan är nöjd med hjälpen
poijjan 609
Postad: 29 apr 2019 15:50

Antal reella och icke-reella rötter

Hur många reella och hur många icke-reella rötter har ekvationen 

a) z^4 = 16

b) z^5 = 32

c) z^9 = -4

d) z^100 = 1000

 

Inom parantes står det "ekvationerna ska inte lösas". 

Hade väl kunnat listat ut svaren om jag fick beräkna lite, men antar tanken är att man ska se något direkt på ekvationerna vilket jag inte gör.. kan någon hjälpa till att förklara ? 

tomast80 3749
Postad: 29 apr 2019 15:56

Det finns bara två vinklar i komplexa talplanet som ger reell rot:

argzi=0\arg z_i=0 respektive argzi=π\arg z_i = \pi

Och lösningarna är jämnt spridna över vinkelintervallet [0,2π][0,2\pi].

poijjan 609
Postad: 29 apr 2019 17:30
tomast80 skrev:

Det finns bara två vinklar i komplexa talplanet som ger reell rot:

argzi=0\arg z_i=0 respektive argzi=π\arg z_i = \pi

Och lösningarna är jämnt spridna över vinkelintervallet [0,2π][0,2\pi].

 

Hur vet jag att roten är reell ?

 

I a) inser jag att 2^4 = -2^4 = 2i^4 = -2i^4 vilket ger 2 reela och 2 icke reela. 

 

Men när gradtalen stiger har jag svårt att inse detta

Smaragdalena 60311 – Lärare
Postad: 29 apr 2019 17:48

Rita, åtminstone i tanken! Alla rötterna ligger på en cirkel med centrum i origo. Hur många rötter kan vara reella som mest?

poijjan 609
Postad: 29 apr 2019 18:11
Smaragdalena skrev:

Rita, åtminstone i tanken! Alla rötterna ligger på en cirkel med centrum i origo. Hur många rötter kan vara reella som mest?

Som mest kan det bli två reella rötter.

Jag kan resonera mig fram till att det även i b) måste finnas två lösningar i cirkeln med argumentet 0 och 180 eftersom det är upphöjt med ett udda tal, dvs 325·i5=32i 32

 

Men får problem att "se" att det även hamnar två punkter med dessa argument i c och d.

Smaragdalena 60311 – Lärare
Postad: 29 apr 2019 20:43

c) Ekvationen z9=-4 kommer att ha 9 lösningar jämnt fördelade på en cirkel med centrum i origo. Då komer högst en av lösningarna att vara reell. Det finns ett reellt negativt tal som är sådant att z9=-4, nämligen talet z=-419z=-4^{\frac{1}{9}}. Alltså har ekvationen en reell lösning.

Kan du på ett liknande sätt resomera dig fram till att ekvationen z100=1000 har två reella lösningar?

poijjan 609
Postad: 29 apr 2019 21:49 Redigerad: 29 apr 2019 21:51
Smaragdalena skrev:

c) Ekvationen z9=-4 kommer att ha 9 lösningar jämnt fördelade på en cirkel med centrum i origo. Då komer högst en av lösningarna att vara reell. Det finns ett reellt negativt tal som är sådant att z9=-4, nämligen talet z=-419z=-4^{\frac{1}{9}}. Alltså har ekvationen en reell lösning.

Kan du på ett liknande sätt resomera dig fram till att ekvationen z100=1000 har två reella lösningar?

Ahaaaa , jag har hela tiden trott att samma regler gäller för 3:e, 4:e, 5:e-roten som för roten ur, dvs fungerar inte på reella negativa tal, så är det altså inte ? 

Om det inte är så, så är 1000100 = ±ett reelt tal, dvs 2 reela lösningar, samt 98 icke reela. 

Eller använder man bara ± vid roten ur, tänker på att du endast fick en lösning ? 

Smaragdalena 60311 – Lärare
Postad: 30 apr 2019 06:36 Redigerad: 30 apr 2019 06:43

Tänk på att (-2)3=-8(-2)^3=-8 exempelvis, och att en andragradsfunktion alltid har två rötter, en tredjegradsfunktion tre rötter, en fjärdegradare fyra rötter och så vidare.

sqrt4=2sqrt4=2 men ekvationenx2=4x^2=4 har lösningarna x=±2x=\pm2 - "roten ur" är "det positiva tal som...".

Svarade jag på rätt fråga nu?

poijjan 609
Postad: 30 apr 2019 13:48 Redigerad: 30 apr 2019 13:49
Smaragdalena skrev:

Tänk på att (-2)3=-8(-2)^3=-8 exempelvis, och att en andragradsfunktion alltid har två rötter, en tredjegradsfunktion tre rötter, en fjärdegradare fyra rötter och så vidare.

sqrt4=2sqrt4=2 men ekvationenx2=4x^2=4 har lösningarna x=±2x=\pm2 - "roten ur" är "det positiva tal som...".

Svarade jag på rätt fråga nu?

Tror jag börjar begripa hur jag ska tackla denna, stämmer av så jag resonerar rätt.

 

Man kan ta fram en reell lösning för z^n = a genom att ta a^(1/n), om n är udda finns det bara en reell lösning p.g.a symetri, om n är jämt har alla lösningar även en lösning 180grader på motsatt sida av cirkeln ?

(a=alla reella tal)

 

Och för att det ska saknas reella lösningar måste z^n=ai ? 

Smaragdalena 60311 – Lärare
Postad: 30 apr 2019 14:05

Det du skriver stämmer i stort sett, men det finns fler möjliga högerled som inte ger några reella lösningar.

poijjan 609
Postad: 30 apr 2019 14:18 Redigerad: 30 apr 2019 14:18
Smaragdalena skrev:

Det du skriver stämmer i stort sett, men det finns fler möjliga högerled som inte ger några reella lösningar.

Okej, får vara nöjd såhär , måste komma vidare i boken :)  tack !

Om du har lust får du (eller någon annan) gärna skriva in något exempel på fler möjliga HL som inte generear reella lösningar

Smaragdalena 60311 – Lärare
Postad: 30 apr 2019 14:34

z3=1+i

Yngve 24855 – Live-hjälpare
Postad: 30 apr 2019 15:09

Vi kan uttrycka detta på följande lite "slarviga" sätt:

  • En produkt av reella tal blir aldrig ett komplext tal.
  • En produkt av komplexa tal kan bli ett reellt tal, t.ex. (1+i)(1-i) = 2.

Samma sak på ett lite mindre slarvigt sätt:

  • En produkt av komplexa tal utan imaginärdelar blir alltid ett komplext tal utan imaginärdel.
  • En produkt av komplexa tal med imaginärdelar kan bli ett komplext tal utan imaginärdel.
Svara Avbryt
Close