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Komplexe Zahlen / Skizzieren: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:01 Fr 02.11.2007
Autor: dbzworld

Aufgabe
Aufgabe1.
Stellen Sie die folgenden komplexen Zahlen in der Form x+yi dar.
i) [mm] \bruch{6}{1-\wurzel{5}i} [/mm]
ii) (3 + [mm] 4i)^3 [/mm] + (3 − [mm] 4i)^3 [/mm]
[mm] iii)\wurzel{\bruch{1}{2}+\bruch{1}{2}\wurzel{3}i} [/mm]
iv)
(1 − [mm] i)^{31} [/mm]

Aufgabe 2.
Skizzieren Sie die folgenden Teilmengen von [mm] \IC: [/mm]
i){z [mm] \in [/mm] C|z +  z¯ > 0}
ii){z [mm] \in [/mm]  C|1 [mm] \le [/mm] |z − 2 + i| [mm] \le [/mm] 5}
iii){z [mm] \in [/mm] C||z − i| = |z + i|}
iv){z [mm] \in C|Re(z^2) [/mm] > 0}

Hallo erstmal,
ich habe bereits einige Ansätze zu Aufgabe 1, aber leider bin ich mir nicht ganz sicher dabei:
zu i)
[mm] \bruch{6}{1-\wurzel{5}i} [/mm] * [mm] \bruch{1+\wurzel{5}i}{1+\wurzel{5}i} [/mm]

[mm] =\bruch{6+6\wurzel{5}i}{1+\wurzel{5}i-\wurzel{5}i-51^2} [/mm]

[mm] =\bruch{6+6\wurzel{5}i}{4} [/mm]
[mm] =24+24\wurzel{5}i [/mm]
Re(z)=24, Im(z)=24

zu ii)
(3 + [mm] 4i)^3 [/mm] + (3 − [mm] 4i)^3 [/mm]
=((3 + [mm] 4i)^2 [/mm] * (3 + 4i))+(((3 - [mm] 4i)^2 [/mm] * (3 - 4i))
es ergibt sich daraus
=(-69+8i)+(-69-8i)=-138, also Re(z)=-138?

zu iii)
leider keine Idee wie ich dieses lösen soll...

zu iv)
(1 − [mm] i)^{31} [/mm]
das ist eigentlich simpel aber ich weiß nicht wie ich ran gehen soll.
darf ich folgendes rechnen?
(1 − [mm] i)^{30}(1 [/mm] − [mm] i)=(1-2i+i^2)^{28}(1-i) [/mm]


und noch
Aufgabe 2.
Skizzieren Sie die folgenden Teilmengen von [mm] \IC: [/mm]
i){z [mm] \in [/mm] C|z +  z¯ > 0}

es gilt ja x+iy+x-iy>0
und weiter?

ii){z [mm] \in [/mm]  C|1 [mm] \le [/mm] |z − 2 + i| [mm] \le [/mm] 5}

also [mm] 1\le|x+iy-2+i|\le5 [/mm] und jetzt?

iii){z [mm] \in [/mm] C||z − i| = |z + i|}

dann |x + iy-1|=|x + iy+i|         also +i
   = |z + i|=|z + i| korrekt?

iv){z [mm] \in C|Re(z^2) [/mm] > 0}

also [mm] x^2>0 [/mm] fertig. und wie sieht die skizze aus?



ich bedanke mich schonmal im vorraus für die Antworten und
wünsche euch einen schönen Abend.





        
Bezug
Komplexe Zahlen / Skizzieren: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:39 Fr 02.11.2007
Autor: rainerS

Hallo!

> Aufgabe1.
>  Stellen Sie die folgenden komplexen Zahlen in der Form
> x+yi dar.
>  i) [mm]\bruch{6}{1-\wurzel{5}i}[/mm]
>  ii) (3 + [mm]4i)^3[/mm] + (3 − [mm]4i)^3[/mm]
>  [mm]iii)\wurzel{\bruch{1}{2}+\bruch{1}{2}\wurzel{3}i}[/mm]
>  iv)
>  (1 − [mm]i)^{31}[/mm]
>  
> Aufgabe 2.
>  Skizzieren Sie die folgenden Teilmengen von [mm]\IC:[/mm]
>  i[mm]\{z \in C|z + \bar z > 0\}[/mm]
>  ii)[mm]\{z \in C|1 \le |z - 2 + i| [mm]\le[/mm] 5\}[/mm]
>  iii)[mm]\{z\in C||z - i| = |z + i|\}[/mm]
>  iv)[mm]\{z \in C|Re(z^2) > 0\}[/mm]
>  
> Hallo erstmal,
>  ich habe bereits einige Ansätze zu Aufgabe 1, aber leider
> bin ich mir nicht ganz sicher dabei:
>  zu i)
>  [mm]\bruch{6}{1-\wurzel{5}i}[/mm] *
> [mm]\bruch{1+\wurzel{5}i}{1+\wurzel{5}i}[/mm]
>  
> [mm]=\bruch{6+6\wurzel{5}i}{1+\wurzel{5}i-\wurzel{5}i-51^2}[/mm]

Wie kommst du denn da auf 51? [mm]\wurzel{5}i*(-\wurzel{5}i) = 5[/mm], daher:
[mm]=\bruch{6+6\wurzel{5}i}{1+\wurzel{5}i-\wurzel{5}i+5} = 1+\wurzel{5}i[/mm]

>  
> [mm]=\bruch{6+6\wurzel{5}i}{4}[/mm]
>  [mm]=24+24\wurzel{5}i[/mm]

Na, 6/4 ist doch nicht 24 ;-)

> zu ii)
>  (3 + [mm]4i)^3[/mm] + (3 − [mm]4i)^3[/mm]
>  =((3 + [mm]4i)^2[/mm] * (3 + 4i))+(((3 - [mm]4i)^2[/mm] * (3 - 4i))
>  es ergibt sich daraus
>  =(-69+8i)+(-69-8i)=-138, also Re(z)=-138?

Nein: benutze den binomischen Lehrsatz;
[mm](3+4i)^3 = 3^3 + 3*3^2*4i+3*3*(4i)^2+(4i)^3 = 9 + 72i -144 -64i = -135+8i[/mm]
Daher kommt -270 heraus.

> zu iii)
>  leider keine Idee wie ich dieses lösen soll...

Quadrieren: [mm]x+iy = \wurzel{\bruch{1}{2}+\bruch{1}{2}\wurzel{3}i}[/mm], daher: [mm](x+iy)^2=\bruch{1}{2}+\bruch{1}{2}\wurzel{3}i[/mm].
Real- und Imaginärteil müssen getrennt gleich sein, das  ergibt ein Gleichungssystem, das sich einfach lösen lässt.

> zu iv)
>   [mm](1 -i)^{31}[/mm]
>  das ist eigentlich simpel aber ich weiß nicht wie ich ran
> gehen sol
>  darf ich folgendes rechnen?
>  [mm](1 -i)^{30}(1 -i)=(1-2i+i^2)^{28}(1-i)[/mm]

Zerlegen darfst du, aber beim zweiten Schritt hast du die Potenzgesetze falsch angewendet:
[mm](1-i)^{31} = (1-i)^{30}(1-i) = ((1-i)^2)^{15}(1-i) = (1-2i+i^2)^{15}(1-i) = (-2i)^{15}(1-i)[/mm].

> und noch
>  Aufgabe 2.
>  Skizzieren Sie die folgenden Teilmengen von [mm]\IC:[/mm]
>  i)[mm]\{z \in \IC|z + \bar z > 0\}[/mm]
>  
> es gilt ja x+iy+x-iy>0
>  und weiter?

Vereinfache die Ungleichung. Was kommt heraus?

> ii)[mm]\{z \in \IC|1 \le |z - 2 + i| \le 5\}[/mm]
>  
> also [mm]1\le|x+iy-2+i|\le5[/mm] und jetzt?

Setze die Definition des Betrags ein.

>  
> iii)[mm]\{z \in \IC||z - i| = |z + i|\}[/mm]
>  
> dann |x + iy-1|=|x + iy+i|         also +i
>     = |z + i|=|z + i| korrekt?

[notok] Wie ist der Betrag definiert?

>  
> iv)[mm]\{z\in \IC|Re(z^2) > 0\}[/mm]
>  
> also [mm]x^2>0[/mm] fertig.

[notok] Rechne [mm]z^2=(x+iy)^2[/mm] erstmal aus.

Viele Grüße
   Rainer  


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