Jeden prosty przykład, pierwiastek z liczby zespolonej

Definicja. Postać wykładnicza i trygonometryczna. Zagadnienia związane z ciałem liczb zespolonych.
lemon
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 33
Rejestracja: 27 maja 2009, o 15:37
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 12 razy
Pomógł: 1 raz

Jeden prosty przykład, pierwiastek z liczby zespolonej

Post autor: lemon »

Obliczyć: \(\displaystyle{ \sqrt{-3-4i}}\)

Obliczam najpierw \(\displaystyle{ -3-4i}\)

\(\displaystyle{ -3-4i=r(\cos\phi +i\sin \phi)}\)

\(\displaystyle{ r=\sqrt{(-3)^2+(-4)^2}=5}\)

\(\displaystyle{ \cos\phi=\frac{-3}{5} \qquad \sin\phi=\frac{-4}{5}}\)

No i tu się pojawia problem, skąd mam wiedzieć jakiemu kątowi odpowiadają takie wartości sinusa i cosinusa? No ale ok liczymy dalej...

\(\displaystyle{ -3-4i=5(\cos\phi +i\sin \phi)}\)

Korzystając ze wzoru Moivre'a
\(\displaystyle{ \sqrt{-3-4i}=(-3-4i)^{\frac12}=(5(\cos\phi +i\sin \phi))^{\frac12}=5\cdot\frac12(\cos\frac12\phi+i\sin\frac12\phi)}\)

Gdyby nie ten kąt byłby to jedyny problem. Jednak w odpowiedziach mam \(\displaystyle{ \pm(1-2i)}\) :shock:

Jak mam dojść do takiego wyniku? :roll:
Ostatnio zmieniony 24 sie 2010, o 20:15 przez Crizz, łącznie zmieniany 1 raz.
Powód: Staraj się lepiej dobierać nazwy tematów, tak by wskazywały o czym jest treść zadania.
Crizz
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 4094
Rejestracja: 10 lut 2008, o 15:31
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Łódź
Podziękował: 12 razy
Pomógł: 805 razy

Jeden prosty przykład, pierwiastek z liczby zespolonej

Post autor: Crizz »

lemon pisze: No i tu się pojawia problem, skąd mam wiedzieć jakiemu kątowi odpowiadają takie wartości sinusa i cosinusa?
Jedynym wyjściem przy takim sposobie rozwiązania zadania jest wzięcie do ręki tablicy wartości funkcji trygonometrycznych. W ten jednak sposób wyznaczysz tylko przybliżoną wartość rozwiązania.

Chciałbym Ci zaproponować taki sposób rozwiązania (przydatny zwłaszcza przy pierwiastku kwadratowym, dla pierwiastków wyższych stopni raczej nie uda Ci się go zastosować):

Niech szukanym pierwiastkiem będzie \(\displaystyle{ z=x+yi,x,y\in \Re}\). Wówczas:

\(\displaystyle{ z^{2}=-3-4i}\)
\(\displaystyle{ (x+yi)^{2}=-3-4i}\)
\(\displaystyle{ x^{2}-y^{2}+2xyi=-3-4i}\)
Korzystamy teraz z kryterium równości liczb zespolonych i otrzymujemy:
\(\displaystyle{ \begin{cases} x^{2}-y^{2}=-3 \\ -2xy=-4 \end{cases}}\)
Rozwiązujesz ten układ równań i masz rozwiązanie.
pajong8888
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 231
Rejestracja: 29 lip 2010, o 00:18
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Pomógł: 38 razy

Jeden prosty przykład, pierwiastek z liczby zespolonej

Post autor: pajong8888 »

Po pierwsze tam nie jest \(\displaystyle{ 5\cdot \frac{1}{2}}\) tylko \(\displaystyle{ \sqrt{5}}\) w ostatecznym wyniku.
Z innej strony możesz wyliczyć \(\displaystyle{ \cos\frac{\phi}{2}}\) oraz \(\displaystyle{ \sin\frac{\phi}{2}}\) korzystając ze wzorów trygonometrycznych i wtedy po zastosowaniu mojej pierwszej uwagi wyjdzie ci dokładnie ten sam wynik co w odpowiedziach. Wiem, bo sprawdzałem.
Czyli podsumowując:
\(\displaystyle{ \sqrt{5}}\) zamiast \(\displaystyle{ 5\cdot \frac{1}{2}}\)
a reszta jest ok.
lemon
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 33
Rejestracja: 27 maja 2009, o 15:37
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 12 razy
Pomógł: 1 raz

Jeden prosty przykład, pierwiastek z liczby zespolonej

Post autor: lemon »

Dzięki Panowie. Spróbuje teraz to rozwiazać
ODPOWIEDZ