15 svar
134 visningar
qazedc 17 – Fd. Medlem
Postad: 17 okt 2018 14:01

Komplexa andragradsekvationer

Hej!

 

Jag ska lösa z2+(3-2i)z-6i = 0

Först kvadratkompletterar jag och får (z+(3-2i2))2 - 6i-54

Därefter sätter jag w = z+(3-2i2)

och w2 blir då 6i+54

Tar reda på absolutbeloppet för w262+542 = 36+2516 = 60116 = 6014

Skapar ett ekvationssystem av allt detta

a2-b2=542ab = 6a2+b2 = 6014

Och det är nu det blir problem då ekv 1 adderat med ekv 3 blir 2a2 = 54+6014och a borde vara ett tal utan särskilt många decimaler för att jag ska få rätt svar enligt facit, men hur jag än räknar blir det bara en massa decimaler i denna ekvation. Jag misstänker att jag gjort fel i kvadratkompletteringen men jag vet inte vad. Någon som kan hjälpa?

Bubo 7019
Postad: 17 okt 2018 14:31

Kvadraten av (3-2i)/2 är inte ett reellt tal.

qazedc 17 – Fd. Medlem
Postad: 17 okt 2018 14:49
Bubo skrev:

Kvadraten av (3-2i)/2 är inte ett reellt tal.

 Jag förstår inte hur det påverkar min uträkning?

qazedc 17 – Fd. Medlem
Postad: 17 okt 2018 14:51 Redigerad: 17 okt 2018 14:59
qazedc skrev:
Bubo skrev:

Kvadraten av (3-2i)/2 är inte ett reellt tal.

 Jag förstår inte hur det påverkar min uträkning?

 w^2 får jag eftersom z+(3-2i/2) är w, så får jag w i kvadrat -6i - 5/4. Flyttar över -6i - 5/4 till höger led och får w i kvadrat = 6i + 5/4. Ser nu att det är lite otydligt, men vi har fått lära oss att substituera på detta sätt och sedan jämföra realdelar och imaginära delar. w^2=6i + 5/4  och w^2 är även a^2-b^2+2abi . Jämför realdelar och imaginära delar och få a^2-b^2 = 5/4 och 2ab = 6

Bubo 7019
Postad: 17 okt 2018 14:51 Redigerad: 17 okt 2018 14:52

Titta på din kvadratkomplettering igen.

AndersW 1622
Postad: 17 okt 2018 14:54

Det gör ju att du får helt andra siffror att jobba med. De -5/4 som du subtraherar när du kvadratkompletterar skall vara men är inte ((3-2i)/2)^2.

qazedc 17 – Fd. Medlem
Postad: 17 okt 2018 14:56
AndersW skrev:

Det gör ju att du får helt andra siffror att jobba med. De -5/4 som du subtraherar när du kvadratkompletterar skall vara men är inte ((3-2i)/2)^2.

 Insåg att jag skrev lite otydligt, läs min redigering på föregående kommentar

AndersW 1622
Postad: 17 okt 2018 15:11

Jo men de 5/4 du subtraherar i din kvadratkomplettering, Vad är de? Vad kommer de ifrån? Det skall vara (3-2i2)2 men detta får jag till något helt annat.

qazedc 17 – Fd. Medlem
Postad: 17 okt 2018 15:26
AndersW skrev:

Jo men de 5/4 du subtraherar i din kvadratkomplettering, Vad är de? Vad kommer de ifrån? Det skall vara (3-2i2)2 men detta får jag till något helt annat.

 z2+(3-2i)z-6i = 0

(z+(3-2i)2)2 = z2+2×z×(3-2i2)+(9+4i24) =z2+z(3-2i)+(9-44)=z2+(3-2i)z+54

54+k = -6ik=-6i-54

Detta är väl helt galet, men det är så jag har gjort på övriga tal och det har fungerat

AndersW 1622
Postad: 17 okt 2018 15:32

Det är fortfarande så att (3-2i2)29+4i24. Du saknar en komplexterm i detta. Det är bara detta ( tror jag) sedan är din metod korrekt.

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 17 okt 2018 16:36

Hej Q!

Du påstår att (3-2i)2(3-2i)^2 är samma sak som 9-49-4, vilket är fel.

qazedc 17 – Fd. Medlem
Postad: 17 okt 2018 16:55
AndersW skrev:

Det är fortfarande så att (3-2i2)29+4i24. Du saknar en komplexterm i detta. Det är bara detta ( tror jag) sedan är din metod korrekt.

 Ok, fattar det nu men får fortfarande inte ihop svaret. Är kvadratkompletteringen  (z+((3-2i)/2))^2 -3i -5/4 ??

Skrev ett utförligt svar om mina uträkningar men sidan uppdaterades och mitt svar försvann och nu är jag för frustrerad för att skriva om det. Har suttit med detta i över en timme nu men jag får inte z=2i eller z=-3. Mitt absolutbelopp blir 13/4 vilket bara resulterar i kvadratrötter i mina ekvationer i den senaste uträkningen jag gjorde. blir galen

Smaragdalena 78662 – Lärare
Postad: 17 okt 2018 17:22

Du kan räkna på ett papper och lägga in en bild.

Smaragdalena 78662 – Lärare
Postad: 17 okt 2018 17:30 Redigerad: 17 okt 2018 18:42
qazedc skrev:
AndersW skrev:

Det gör ju att du får helt andra siffror att jobba med. De -5/4 som du subtraherar när du kvadratkompletterar skall vara men är inte ((3-2i)/2)^2.

 Insåg att jag skrev lite otydligt, läs min redigering på föregående kommentar

qazedc, det står i Pluggakutens regler att man inte får redigera ett inlägg som har blivit besvarat (däremot är det OK att komplettera det med t ex en rättelse). Detta beror på att om du ändrar ditt inlägg och tar bort det som var fel, så blir tråden väldigt svårbegriplig. /moderator

AndersW 1622
Postad: 17 okt 2018 18:33

Ja, kvadratkompetteringen är korrekt nu. Jag såg ett fel till du gjort i dina ekvationer som nog resulterar i dina rötter. Den tredje ekvationen är ju pythagoras sats, bör det inte vara absolutbeloppet av (w)^2 i HL?

Glöm inte sedan att det är w du räknat ut, inte z.

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 17 okt 2018 20:05

Hej Q!

Kvadratkomplettering av andragradspolynomet ger

    z2+2cz-6i=(z+c)2-(c2+6i)z^2+2cz-6i = (z+c)^2 - (c^2+6i)

där c=1.5-ic = 1.5-i.  Notera att c2=(1.5-i)2=1.52-3i+i2=1.25-3ic^2 = (1.5-i)^2 = 1.5^2 - 3i + i^2 = 1.25 - 3i så andragradsekvationen som ska lösas är

    w2=1.25+3iw^2 = 1.25+3i

där w=z+cw = z+c.

Skrivs andragradsekvationen på rektangulär form med w=a+ibw = a+ib  får man följande ekvation.

    (a2-b2)+i2ab=1.25+3i(a^2-b^2)+i2ab = 1.25 + 3i.

För att detta ska vara möjligt måste realdelarna vara lika och imaginärdelarna vara lika, vilket ger ett ekvationssystem.

    a2-b2=1.25a^2-b^2=1.25

    och 2ab=32ab = 3.

Modulen (absolutbeloppet) till det komplexa talet w2w^2 ska vara lika med modulen till det komplexa talet 1.25+3i1.25+3i vilket ger ekvationen

    |w2|=|w|2=a2+b2=1.252+32=10.5625|w^2| = |w|^2 = a^2+b^2 = \sqrt{1.25^2 + 3^2} = \sqrt{10.5625}.

Detta medför att

    2a2=1.25+10.5625a2=0.625+0.510.5625=2.252a^2 = 1.25 + \sqrt{10.5625} \iff a^2 = 0.625+0.5\sqrt{10.5625}=2.25

och

    2b2=10.5625-1.25b2=0.510.5625-0.625=12b^2 = \sqrt{10.5625}-1.25\iff b^2 = 0.5\sqrt{10.5625}-0.625 = 1

vilket betyder att a=1.5a = 1.5 eller a=-1.5a=-1.5 och b=1b=1 eller b=-1b=-1. Tillsammans med kravet att 2ab=32ab = 3 ser man att om a=1.5a=1.5 så måste b=1b=1 och om a=-1.5a=-1.5 så måste b=-1b=-1.

Resultat: Det komplexa talet ww kan anta två möjliga värden, 1.5+i1.5+i eller -(1.5+i)-(1.5+i), vilket medför att det komplexa talet zz kan anta något av de två möjliga värdena 1.5+i-(1.5-i)=2i1.5+i-(1.5-i) = 2i eller -1.5-i-(1.5-i)=-3-1.5-i-(1.5-i)=-3.

Svara Avbryt
Close