80 svar
796 visningar
Arup behöver inte mer hjälp
Arup Online 2406
Postad: 24 mar 18:54

Komplex ekvation

Arup Online 2406
Postad: 24 mar 18:54

På den här uppgiften borde jag anta z=a+bi ?

Yngve 42830
Postad: 24 mar 19:09 Redigerad: 24 mar 19:12

Ja, det kan du göra, men det blir lite bökigt att ta fram ett uttryck för z3 då.

Det kan nog vara enklare att skriva om ekvationen till z3 = -27i, ansätta polär form z = r(cos(v)+i*sin(v)) och sedan använda de Moivres formel för att skriva om ekvationen.

===

Det går såklart utmärkt att istället ansätta z = r*eiv.

Arup Online 2406
Postad: 24 mar 19:22 Redigerad: 24 mar 19:24

Jag har inte lärt mig Eulers formel än. Men jag prövar att göra De Movires formel.

Arup Online 2406
Postad: 24 mar 21:41

Är det så här

Arup Online 2406
Postad: 24 mar 22:18

Jag inser nu att jag glömde skriva fram radien eftersom koefficenten framför min realdel är ju ett.

Yngve 42830
Postad: 24 mar 22:48
Arup skrev:

Är det så här

[...]

Nej, tanken är att du ska skriva det kpmplexa talet -27i på polär form.

Om du markerar talet -27i i det komplexa talplanet så ser du att det kan skrivas som 27(cos(270°+n*360°)+i*sin(270°+n*360°)).

Med z = r(cos(v)+i*sin(v)) så ger de Noivres formel att z3 = r3(cos(3v)+i*sin(3v)).

Ekvationen blir därför 

r3(cos(3v)+i*sin(3v)) = 27*(cos(270°+n*360°)+i*sin(270°+n*360°))

Kommer du vidare därifrån?

Yngve 42830
Postad: 25 mar 09:12 Redigerad: 25 mar 09:12
Arup skrev:

Jag inser nu att jag glömde skriva fram radien eftersom koefficenten framför min realdel är ju ett.

Nej, det komplexa talet -27i kan skrivas som 0-27i, vilket betyder att

  • Realdelen är lika med 0
  • Imaginärdelen är lika med -27
Arup Online 2406
Postad: 25 mar 09:13

Borde jag inte först ta reda på absolutbeloppet av z ? Vilket kan beräknas mha pythagoras' sats.

Yngve 42830
Postad: 25 mar 09:15 Redigerad: 25 mar 09:15
Arup skrev:

Borde jag inte först ta reda på absolutbeloppet av z ? Vilket kan beräknas mha pythagoras' sats.

Jag är lite osäker på vad du menar.

  • Absolutbeloppet av -27i är 27
  • Om z = r(cos(v)+i*sin(v)) så är absolutbeloppet av z lika med r
Arup Online 2406
Postad: 25 mar 11:28

ska man inte beräkna r, vilket jag förmodar är radien i cirkeln

r=272+12r=730

Arup Online 2406
Postad: 25 mar 11:35

Bubo 8162
Postad: 25 mar 12:13 Redigerad: 25 mar 12:14

27^2+ 0^2

Arup Online 2406
Postad: 25 mar 12:15

Är inte koefficienten framför z3 ett?

Arup Online 2406
Postad: 25 mar 12:16

Jag är lite osäker på vad argumentet är 

Ture 11162
Postad: 25 mar 12:57

z3 = - 27i  = 0-27iz3 = 0 -27iz3 = 02+272 = 27

Bubo 8162
Postad: 25 mar 13:03 Redigerad: 25 mar 13:10

Raderat inlägg.  Tures är bättre. 😀

Arup Online 2406
Postad: 25 mar 13:27

Jag fick argumentet till ca 88 grader är det korrekt beräknat ?

Ture 11162
Postad: 25 mar 13:47

Nej det är fel, 

Om du vill räkna ut argumentet analytiskt är det klokt att först rita, sedan tar man 

arctan(imaginärdel/realdel) problemet med arctan är att man får ett värde mellan pi/2 och -pi/2 som svar, man måste titta i sin bild för att se i viken kvadrant talet ligger.

I det här fallet är det en komplikation eftersom

re/im = -27/0 vilket argument kan det motsvara?

så här ser det ut, den markerade vinkeln är 270 grader (eller -90)

Yngve 42830
Postad: 25 mar 14:10 Redigerad: 25 mar 14:11
Arup skrev:

Jag fick argumentet till ca 88 grader är det korrekt beräknat ?

Du blandar ihop det.

Ekvationen lyder z3 = -27i

I vänsterledet står det ett kompext tal z3

I högerledet står ett annat komplext tal -27i

Det ekvationen säger är att dessa två komplexa tal ska vara lika.

Det ör de bara om de dels har samma argument, dels har samma belopp.

Vi vill nu ta reda på vilket argument och vilket belopp det komplexa talet -27i har.

Metoden att tangens för argumentet är lika med imaginärdel/realdel fungerar bara om realdelen är skild från 0. Annars blir det ju division med 0.

Men det komplexa talet -27i (dvs 0-27i) har ju 0 som realdel (dvs det är ett rent imaginärt tal). Därför kan du inte använda arctangens för att bestämma argumentet här.

Men det som är bra med rent imaginära tal är att de befinner sig på imaginärdelsaxeln i det komplexa talplanet.

Detta betyder att argumentet antingen är 90° (om imaginärdelen är positiv) eller 270° (om imaginärdelen är negativ, som i det här fallet).

Det viktiga här är alltså att markera det komplexa talet -27i I det komplexa talplanet.

Då minskar risken att gå vilse.

hansa 237
Postad: 25 mar 14:30

Sådana här uppgifter förstås enklast genom att använda z=Reiπx.

Ekvationen blir då  R3e3iπx = 27eiπ3/2+2πn

(eiπ3/2 =-i). 

Då blir x = 1/2 + n 2/3

Det här sättet att jobba i den komplexa enhetscirkeln är kraftfullt och värt att lära sig.

Arup Online 2406
Postad: 25 mar 21:01

Yngve jag förstår inte vad du menar med "skild från noll" ?

Yngve 42830
Postad: 25 mar 21:53

Att ett tal a är "skilt från 0" brtyder att talet inte är lika med 0 dvs a0a\neq0.

Arup Online 2406
Postad: 25 mar 22:04

Jag förstod inte vad du menade: varför metoden med arctan inte riktigt fungerade här ?

Hur blir det divison med noll ?

Arup Online 2406
Postad: 25 mar 22:15

Jag började så här.

Jag fick slir på bläck

Yngve 42830
Postad: 25 mar 22:31
Arup skrev:

Jag förstod inte vad du menade: varför metoden med arctan inte riktigt fungerade här ?

Hur blir det divison med noll ?

Metoden med arctan går ut på att argumentet v till ett komplext tal a+bi uppfyller sambandet tan(v) = b/a, dvs imaginärdel b dividerat med realdel a.

För det komplexa talet -27i (dvs 0-27i) så gäller det att imaginärdelen är -27 och realdelen är 0.

Imaginärdel dividerat med realdel blir då -27/0, dvs division med 0.

Blev det tydligare då?

Yngve 42830
Postad: 25 mar 22:34
Arup skrev:

Jag började så här.

Jag fick slir på bläck

Bra, men du har råkat skriva fel på ekvationen. Den ska vara z3+27i = 0.

Och z3 = 27i betyder inte att z = 3i.

Yngve 42830
Postad: 26 mar 13:26 Redigerad: 26 mar 13:44
Yngve skrev:
Arup skrev:

Är det så här

[...]

Nej, tanken är att du ska skriva det kpmplexa talet -27i på polär form.

Om du markerar talet -27i i det komplexa talplanet så ser du att det kan skrivas som 27(cos(270°+n*360°)+i*sin(270°+n*360°)).

Med z = r(cos(v)+i*sin(v)) så ger de Noivres formel att z3 = r3(cos(3v)+i*sin(3v)).

Ekvationen blir därför 

r3(cos(3v)+i*sin(3v)) = 27*(cos(270°+n*360°)+i*sin(270°+n*360°))

Kommer du vidare därifrån?

Jag fortsätter härifrån för att visa hela standardförfarandet för att lösa liknande ekvationer.

För att ekvationen ska vara uppfylld så måste det komplexa talet i VL vara lika med det komplexa talet i HL.

För att två komplexa tal ska vara lika varandra så krävs det dels att deras absolutbelopp är lika, dels att deras argument är lika. 

Absolutbeloppet av det komplexa talet i VL är r3. Absolutbeloppet av det komplexa talet i HL är 27. Det ger oss ekvationen r3 = 27, med lösning r = 3.

Argumentet för det komplexa talet I VL är 3v. Argumentet för det komplexa talet I HL är 270°+n*360°. Det ger oss ekvationen 3v = 270°+n*360°, med lösningar v = 90°+n*120°.

Lösningarna i intervallet 0 \leq v < 360° fås nu för n = 0, 1 och 2.

Svar:

z1 = 3(cos(90°)+i*sin(90°))

z2 = 3(cos(210°)+i*sin(210°))

z3 = 3(cos(330°)+i*sin(330°))

Kortare skrivet som z = 3(cos(90°+n*120°)+i*sin(90°+n*120°)), där n = 0, 1, 2.

Rita gärna ut dessa tre lösningar i det komplexa talplanet och jämför med bilden i svar #21.

==================

Sammanfattning av standardmetod för att lösa ekvationer av typen zn = w, där w är ett givet komplext tal:

  1. Ansätt z = r(cos(v)+i*sin(v))
  2. de Moivres formel ger då att z= rn(cos(nv)+i*sin(nv))
  3. Skriv w på polär form w = s(cos(u+n*360°)+i*sin(u+n*360°))
  4. Ekvationen blir då r(cos(v)+i*sin(v)) = s(cos(u+n*360°)+i*sin(u+n*360°))
  5. Lösningen fås för de r och v som uppfyller ekvationerna r= s och nv = u+n*360°
Arup Online 2406
Postad: 26 mar 13:36

Är s z^3 ?

Yngve 42830
Postad: 26 mar 13:42 Redigerad: 26 mar 13:45
Arup skrev:

Är s z^3 ?

Nej s är absolutbeloppet av det kända komplexa talet w.

I den specifika uppgiften z3 = -27i så är det kända komplexa talet w = -27i och absolutbeloppet av detta är s = |w| = |-27i| = 27.

Yngve 42830
Postad: 26 mar 14:51

Men hängde du med på den generella metoden(steg 1-5)?

Yngve 42830
Postad: 27 mar 07:44

Om du vill kan jag illustrera metoden med ett påhittat exempel

Arup Online 2406
Postad: 27 mar 11:44
Yngve skrev:

Om du vill kan jag illustrera metoden med ett påhittat exempel

ok

Yngve 42830
Postad: 27 mar 18:42 Redigerad: 27 mar 19:04

================================================

Här är standardmetoden för att lösa liknande problem exemplifierad.

================================================

Som exempel tar vi ekvationen

z4=22+22iz^4=2\sqrt{2}+2\sqrt{2}i

Dvs z4=wz^4=w, där w=22+22iw=2\sqrt{2}+2\sqrt{2}i

 

Steg 1: Ansätt z som ett okänt komplext tal på polär form med absolutbelopp r och argument v

Ansätt z=r(cos(v)+i·sin(v))z=r(\cos(v)+i\cdot\sin(v))

 

Steg 2: Använd de Moivres formel för att skriva om z-termen

de Moivres formel ger då att

z4=r4(cos(4v)+i·sin(4v))z^4=r^4(\cos(4v)+i\cdot\sin(4v))

 

Steg 3: Skriv w på polär form

w=22+22iw=2\sqrt{2}+2\sqrt{2}i

Absolutbeloppet av w:

|w|=|22+22i|=8+8=16=4|w|=|2\sqrt{2}+2\sqrt{2}i|=\sqrt{8+8}=\sqrt{16}=4

Argumentet för w kallar vi u och där gäller:

tan(u)=2222=1\tan(u)=\frac{2\sqrt{2}}{2\sqrt{2}}=1, vilket ger att 

u=π4+n·2πu=\frac{\pi}{4}+n\cdot2\pi (om w ligger i första kvadranten)

eller 

u=5π4+n·2πu=\frac{5\pi}{4}+n\cdot2\pi (om w ligger i tredje kvadranten)

Eftersom w ligger i första kvadranten så gäller

u=π4+n·2πu=\frac{\pi}{4}+n\cdot2\pi

Om vi sätter ihop ovanstående så får vi att

w=4(cos(π4+n·2π)+i·sin(π4+n·2π))w=4(\cos(\frac{\pi}{4}+n\cdot2\pi)+i\cdot\sin(\frac{\pi}{4}+n\cdot2\pi))

 

Steg 4: Skriv om ekvationen med hjälp av talen på polär form

Ekvationen z4=22+22iz^4=2\sqrt{2}+2\sqrt{2}i kan nu skrivas som

r4(cos(4v)+i·sin(4v))=4(cos(π4+n·2π)+i·sin(π4+n·2π))r^4(\cos(4v)+i\cdot\sin(4v))=4(\cos(\frac{\pi}{4}+n\cdot2\pi)+i\cdot\sin(\frac{\pi}{4}+n\cdot2\pi))

 

Steg 5: Lös ekvationen

Det komplexa talet i VL är lika med det komplexa talet i HL om både absolutbeloppen och argumenten är lika. Det ger oss de två ekvationerna

r4=4r^4=4, med lösning r=2r=\sqrt{2}.

Den negativa lösningen förkastas eftersom absolutbeloppet per definition är icke-negativt.

4v=π4+n·2π4v=\frac{\pi}{4}+n\cdot2\pi, med lösningar v=π16+n·π2v=\frac{\pi}{16}+n\cdot\frac{\pi}{2}

Om vi nu sätter ihop allt så får vi

z1=2(cos(π16)+i·sin(π16))z_1=\sqrt{2}(\cos(\frac{\pi}{16})+i\cdot\sin(\frac{\pi}{16})) (för n = 0)

z2=2(cos(9π16)+i·sin(9π16))z_2=\sqrt{2}(\cos(\frac{9\pi}{16})+i\cdot\sin(\frac{9\pi}{16})) (för n = 1)

z3=2(cos(17π16)+i·sin(17π16))z_3=\sqrt{2}(\cos(\frac{17\pi}{16})+i\cdot\sin(\frac{17\pi}{16})) (för n = 2)

z4=2(cos(25π16)+i·sin(25π16))z_4=\sqrt{2}(\cos(\frac{25\pi}{16})+i\cdot\sin(\frac{25\pi}{16})) (för n = 3)

Eller kortare: z=2(cos(25π16+n·π2)+i·sin(25π16+n·π2))z=\sqrt{2}(\cos(\frac{25\pi}{16}+n\cdot\frac{\pi}{2})+i\cdot\sin(\frac{25\pi}{16}+n\cdot\frac{\pi}{2})) för n = 0, 1, 2, 3.

 

Jag har bett WolframAlpha visa lösningarna:

Vi ser att lösningarna ligger jämnt fördelade på en cirkel runt origo i det komplexa talplanet, vilket stämmer med hur det borde vara.

==============

Är det något av stegen du vill att vi förklarar närmare?

Arup Online 2406
Postad: 27 mar 20:42 Redigerad: 27 mar 21:34

Ja, jag undrar varför metoden arctan inte funkar för att hitta argumentet här ?

Jag menar förstås den ursprungliga frågan.

Yngve 42830
Postad: 27 mar 21:47 Redigerad: 27 mar 21:49
Arup skrev:

Ja, jag undrar varför metoden arctan inte funkar för att hitta argumentet här ?

Jag menar förstås den ursprungliga frågan.

Det beskrev jag i svar #26.

Var det något där du vill att vi förklarar närmare?

Arup Online 2406
Postad: 28 mar 12:09

japp

Yngve 42830
Postad: 28 mar 13:31 Redigerad: 28 mar 13:44

OK. Nu skriver jag ett antal påståenden kring komplexa tal på rektangulär och polär form. Vilket/vilka av dessa vill du att vi förklarar närmasre?

  1. Ett komplext tal z kan på rektangulär form skrivas a+bi, där a är talets realdel och b är talets imaginärdel 
  2. Det komplexa talet a+bi kan i det komplexa talplanet illustreras som en punkt med koordinaterna (a, b)
  3. Sträckan från origo till det komplexa talet z = a+bi har längden a2+b2\sqrt{a^2+b^2} och kallas absolutbeloppet av z. Olika beteckningar är |z| och Abs z.
  4. Medursvinkeln v från den positiva delen av (den horisontella) realdelsaxeln till sträckan nämnd i föregående punkt kallas argumentet för z och betecknas ofta Arg z.
  5. Om talet z = a+bi ligger i första kvadranten (dvs om både a och b är positiva) så gäller 0<v<π20 < v < \frac{\pi}{2} radianer. Argumentet kan då beräknas med hjälp av sambandet tan(v) = b/a, dvs v = arctan(b/a).
  6. Om talet z = a+bi ligger på (den vertikala) imaginärdelsaxeln så är realdelen a lika med 0. Argumentet v kan då inte beräknas med hjälp av sambandet tan(v) = b/a eftersom nämnaren a då är lika med 0. 
Arup Online 2406
Postad: 28 mar 18:26

Den 6:e punkten

Laguna Online 32233
Postad: 28 mar 18:36

Håller du med om första meningen i punkt 6?

Arup Online 2406
Postad: 28 mar 18:45

Borde inte argumentet då vara 90° eller π2 ?

Laguna Online 32233
Postad: 28 mar 19:05

Bara om realdelen är positiv. Om realdelen är negativ så är argumentet 270 grader (eller -90 grader).

Yngve 42830
Postad: 28 mar 19:25 Redigerad: 28 mar 19:29
Arup skrev:

Borde inte argumentet då vara 90° eller π2 ?

Nu tappar vi tråden lite.

Du ville få en tydligare förklaring till varför det inte går att använda arctan för att bestämma argumentet för det komplexa talet z = -27i.

Det var det jag försökte förklara med punkt 1-6.

Känner du att du har fått den förklaringen eller vill du att vi utvecklar mer?

Arup Online 2406
Postad: 28 mar 20:44

Jag ska nog kika lite mer på detta med papper och penna.

Återkommer om jag får mer funderingar.

Arup Online 2406
Postad: 29 mar 22:06

Yngve på näst sista raden i inlägg #7 skrev du

Borde det inte stå r3(cos(3v)+isin(3v))=273(cos(270+n×360)+isin(270×360)) ?

Yngve 42830
Postad: 29 mar 22:12
Arup skrev:

Yngve på näst sista raden i inlägg #7 skrev du

Borde det inte stå r3(cos(3v)+isin(3v))=273(cos(270+n×360)+isin(270×360)) ?

Nej, enligt steg 3 i "standardmetoden" (se svar  #34) så ska det där stå absolutbeloppet av w.

I det fallet är w = -27i och absolutbeloppet är därför 27.

Arup Online 2406
Postad: 29 mar 22:15

I inlägg #34 så upphöjde du din r term

Arup Online 2406
Postad: 29 mar 22:23

Jag undrar även när du beräknade argumentet för vinkeln u i inlägg #34 fick du fram 

tan(u)=)2222tan(u)=1u=π4+n×2π

Men tangens har ju peioden π eller 180°

Yngve 42830
Postad: 29 mar 23:14 Redigerad: 29 mar 23:14
Arup skrev:

I inlägg #34 så upphöjde du din r term

Ja, i exemplet i svar #34 så är

  • vänsterledet z4. Om man då ansätter z = r(cos(v)+i*sin(v)) så blir z4 = r4(cos(4v)+i*sin(4v)).
  • högerledet w=22+22iw=2\sqrt{2}+2\sqrt{2}i. Då blir s=|w|=4s=|w|=4

=======

I ursprungsuppgiften är w = -27i och då blir s = |w| = 27.

Yngve 42830
Postad: 29 mar 23:19 Redigerad: 29 mar 23:23
Arup skrev:

Jag undrar även när du beräknade argumentet för vinkeln u i inlägg #34 fick du fram 

tan(u)=)2222tan(u)=1u=π4+n×2π

Men tangens har ju peioden π eller 180°

Ekvationen tan(u)=1\tan(u)=1 har lösnigsmängderna

  • u1=π4+n·2πu_1=\frac{\pi}{4}+n\cdot2\pi. Alla vinklar I denna lösningsmängd ligger i första kvadranten.
  • u2=5π4+n·2πu_2=\frac{5\pi}{4}+n\cdot2\pi. Alla vinklar I denna lösningsmängd ligger i tredje kvadranten.

Eftersom w=22+22iw=2\sqrt{2}+2\sqrt{2}i ligger I första kvadranten så använder vi bara lösningsmängden u1u_1.

Läs gärna mer om argumentet till komplexa tal på polär form här. Fråga sedan oss om allt du vill att vi förklarar närmare 

Arup Online 2406
Postad: 30 mar 11:33 Redigerad: 30 mar 11:35

I min matte bok stod det att tangens endast har peioden 180

Bubo 8162
Postad: 30 mar 13:12

Det räcker inte att hitta en vinkel med rätt tangensvärde. Du måste hitta rätt vinkel med rätt tangensvärde.

Om tan(u) är roten ur 3, kan u vara 60 grader eller 240 grader. 

Om tan(u) är roten ur 3, och sin(u) och cos (u) är positiva kan u vara 60 grader, inte  240 grader. 

Yngve 42830
Postad: 30 mar 13:35 Redigerad: 30 mar 15:28

Arup skrev:

I min matte bok stod det att tangens endast har peioden 180

Ja, det stämmer.

Jag delade upp det i två lösningsmängder för att enklare kunna avfärda den ena.

Men OK, jag uttrycker det så här istället:

Ekvationen tan(u)=1\tan(u)=1 har lösningsmängden u=π4+m·πu=\frac{\pi}{4}+m\cdot\pi, där m är ett heltal 

Eftersom w ligger I första kvadranten så är det endast de jämna värdena på m som passar. Alla udda värden på m ger ju en vinkel som ligger i tredje kvadranten.

Om vi nu sätter m = 2n så säkerställer vi att m är ett jämnt tal och vi får då u=π4+2n·πu=\frac{\pi}{4}+2n\cdot\pi, vilket även kan skrivas som u=π4+n·2πu=\frac{\pi}{4}+n\cdot2\pi, vilket är samma som jag skrev för u1u_1 i svar #50.

Yngve 42830
Postad: 30 mar 15:35
Arup skrev:

Ja, jag undrar varför metoden arctan inte funkar för att hitta argumentet här ?

Jag menar förstås den ursprungliga frågan.

Men tillbaka till ordningen.

Känner du att du har fått svar på varför metoden med arctan inte fungerar för att hitta argumentet i ursprungsfrågan, dvs då w = -27i?

Arup Online 2406
Postad: 30 mar 20:50

Tror jag har löst det nu

Yngve 42830
Postad: 30 mar 22:48 Redigerad: 30 mar 22:49

Det finns ett flertal otydligheter i din uträkning.

På första raden skriver du z3-27i = 0, men ursprungsekvationen är z3+27i = 0.

På samma rad skriver du att w = z3-27i, men det stämmer inte med standardmetoden jag beskrev tidigare, att skriva om ekvationen till z3 = w. 

På rad 2 skriver du w=12+02w=\sqrt{1^2+0^2}, men varifrån får du det?

På rad 6 skriver du att r3=1(cos(3v)+i·sin(3v))r^3=1(\cos(3v)+i\cdot\sin(3v)), men det stämmer inte. Det skulle betyda att det reella talet r3r^3 är lika med det komplexa talet cos(3v)+i·sin(3v)cos(3v)+i\cdot\sin(3v).

======

Jag föreslår att du börjar om från början och ät noga med att följa steg 1 - 5 i min beskrivning av standardmetoden.i svar #28.

Yngve 42830
Postad: 31 mar 12:24 Redigerad: 31 mar 12:24

Om du vill kan vi gå igenom stadardmetoden på denna uppgift tillsammans, men då

  • Att det är du själv som skriver ner lösningsstegen.
  • Att vi tar det steg för steg, dvs jag ber dig skriva steg 1 och så jobbar vi tills du fått ordning på det, innan vi fortsätter med nästa steg.

Vill du pröva det?

Arup Online 2406
Postad: 31 mar 13:04

Har jag fått till det nu ?

Yngve 42830
Postad: 31 mar 16:45 Redigerad: 31 mar 16:45

Det gulmarkerade stämmer inte.

Du skriver att ekvationen är z3-37i =0 men den är z3+27i = 0.

Du skriver på ett ställe att r = 27 och på ett annat ställe att r3 = 27.

Jag tror att du blandar ihop z och w.

=====

Men ditt slutliga svar stämmer.

Säg till om du vill ha hjälp enligt svar #57.

Arup Online 2406
Postad: 1 apr 19:02

Tydligare ?

Arup Online 2406
Postad: 1 apr 19:10

Jag undrar hur man kunde lösa den mha av Eulers formel. Spg Hansas inlägg i #21, men begrepp dessvärre inte tillvägagångssättet. 

Yngve 42830
Postad: 1 apr 19:26
Arup skrev:

Tydligare ?

Ja! Mycket bra!

Yngve 42830
Postad: 1 apr 19:36 Redigerad: 1 apr 19:36
Arup skrev:

Jag undrar hur man kunde lösa den mha av Eulers formel. Spg Hansas inlägg i #21, men begrepp dessvärre inte tillvägagångssättet. 

Du använder exakt samma tillvägagångssätt, men istället för att använda "trigonometrisk polär form" z=r(cos(v)+i·sin(v))z=r(\cos(v)+i\cdot\sin(v)) så använder du "exponentiell polär form" z=r·eivz=r\cdot e^{iv}, där r är absolutbeloppet och v är argumentet precis som tidigare.

Jag hjälper dig med början:

Ansätt z=r·eivz=r\cdot e^{iv}.

Då blir z3=r3·ei·3vz^3=r^3\cdot e^{i\cdot3v}

Skriv w=-27iw=-27i på exponentiell polär form: w=27·e3π2+n·2πw=27\cdot e^{\frac{3\pi}{2}+n\cdot2\pi}

Kommer du vidare därifrån?

Fördelen med detta är att det inte blir lika mycket att skriva.

Arup Online 2406
Postad: 5 apr 21:45

Jag undrar hur hittar jag ett uttryck för alla vinklar med exponentiell form ?

Arup Online 2406
Postad: 5 apr 22:11

Jag har gjort en ansats

Yngve 42830
Postad: 6 apr 10:14 Redigerad: 6 apr 10:15
Arup skrev:

Jag har gjort en ansats

[...]

Det gulmarkerade stämmer inte, det verkar som om du fortfarande blandar ihop z med w. Jag föreslår att du använder lösningsmetoden jag har beskrivit steg för steg.

===============

Även här har det blivit fel. Den imaginära enheten saknas i exponenten.

Det ska vara w=27ei·(3π2+2πk)w=27e^{i\cdot(\frac{3\pi}{2}+2\pi k)}

============

Och slutligen blev det fel när du delade exponenten med 3, det ska vara

z=3ei·(π2+2πk3)z=3e^{i\cdot(\frac{\pi}{2}+\frac{2\pi k}{3})}

Arup Online 2406
Postad: 7 apr 10:04

Har jag fått till det ?

Yngve 42830
Postad: 7 apr 11:25 Redigerad: 7 apr 11:34

Nej, du blandar återigen ihop w och z, troligtvis eftersom du inte följer standardmetoden tillräckligt noga. Se bild, i högerledet ska du skriva w på polär form. Faktorn 3 ska därför inte vara med i exponenten där.

==================

Du kan använda standardmetoden 1-5 även här. Den enda skillnaden är att vi använder exponentiell polär form istället för trigonometrisk polär form:

Ekvationen är z3=wz^3=w, där w=-27iw=-27i

  1. Ansätt z=reivz=re^{iv}
  2. de Moivres formel ger då att z3=r3e3ivz^3=r^3e^{3iv}
  3. Skriv ww på exponentiell polär form w=27ei(3π2+n·2π)w=27e^{i(\frac{3\pi}{2}+n\cdot2\pi)}
  4. Ekvationen blir då r3e3iv=27ei(3π2+n·2π)r^3e^{3iv}=27e^{i(\frac{3\pi}{2}+n\cdot2\pi)}
  5. Lösningen fås för de rr och vv som uppfyller ekvationerna r3=27r^3=27 och 3v=3π2+n·2π3v=\frac{3\pi}{2}+n\cdot2\pi, dvs r=3r=3 och v=π2+n·2π3v=\frac{\pi}{2}+n\cdot\frac{2\pi}{3}

Svar: z=3ei(π2+n·2π3)z=3e^{i(\frac{\pi}{2}+n\cdot\frac{2\pi}{3})}, för n=0,1,2n=0,1,2

=====

Hängde du med eller är det något steg du vill att vi förklarar närmare?

Arup Online 2406
Postad: 7 apr 11:37

vad hände med faktorn 3 ?

Yngve 42830
Postad: 7 apr 12:14

Jag förstår inte vad du menar. Det ska inte vara någon faktor 3 i högerledets exponent eftersom högerledet ska bestå av w, inte av w3.

Vill du lära dig standardmetoden?

Arup Online 2406
Postad: 7 apr 12:25

jag mena 3an i exponenten. 

Ska den inte multipliceras med argumentet ?

Arup Online 2406
Postad: 7 apr 12:25

Ja, jag vill lära mig standardmetoden.

Yngve 42830
Postad: 7 apr 12:34

OK då tar vi det steg för steg.

Skriv inga färdiga lösningar nu utan svara bara på mina frågor.

Är du med på att ekvationen z3+27i=0z^3+27i=0 kan skrivas z3=wz^3=w, där w=-27iw=-27i?

Arup Online 2406
Postad: 7 apr 12:39

japp

Yngve 42830
Postad: 7 apr 13:10 Redigerad: 7 apr 13:16

OK, bra, då går vi vidare.

Steg 1: Ansätt z=reivz=re^{iv}.

Är du med så långt?

Om ja, vad blir då Steg 2?

Arup Online 2406
Postad: 7 apr 14:09

De här följer väl samma logik som inlägg #34

Yngve 42830
Postad: 7 apr 14:33 Redigerad: 7 apr 14:34

Ja, det är standardmetoden. Men eftersom du ville lära dig den och du ofta blandar ihop det så tänker jag att vi går igenom den steg för steg, men att du skriver stegen istället för att jag gör det.

====/

Så, om du är med på steg 1, dvs ansatsen z=reivz=re^{iv}, vad blir då steg 2?

Arup Online 2406
Postad: 7 apr 21:35

Jag undrar bara argumentet är väl pi/2 och inte 3pi/2 ?


Tillägg: 7 apr 2026 21:45

glöm det jag förstår

Arup Online 2406
Postad: 7 apr 21:36

steg 2:

z3=r3e3iv

Arup Online 2406
Postad: 7 apr 22:04

Har jag följt alla steg i standardmetoden ?

Yngve 42830
Postad: 7 apr 22:27

Ja, i stort sett.

Svara
Close