Trudniejsze równanie zespolone z potęgą oraz postacią tryg.

Definicja. Postać wykładnicza i trygonometryczna. Zagadnienia związane z ciałem liczb zespolonych.
Aegon
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 17
Rejestracja: 20 sty 2013, o 18:31
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Podziękował: 4 razy

Trudniejsze równanie zespolone z potęgą oraz postacią tryg.

Post autor: Aegon »

Witam,

Po paru godzinach udało mi się wykombinować rozwiązani tego zadania, lecz nie jestem pewien czy zrobiłem wszystko dobrz. Tak więc rozpiszę mój tok rozumowania i prosiłbym kogoś o sprawdzenie.

Oto równanie:

\(\displaystyle{ \frac{z}{8\left(i+1\right) \left|z\right|} + \frac{\sqrt{2}}{z^4}=0}\)

A tutaj moje rozwiązanie:

Na początek oznaczmy liczbę zespoloną \(\displaystyle{ z}\) jako:

\(\displaystyle{ z=x+iy}\)

1. Po przeniesieniu na strony i pomnożeniu na krzyż:

\(\displaystyle{ z^{5}=-8 \sqrt{2} \left( i+1\right) \left| z\right|}\)

2. Lewa strona na postać trygonometryczną:

\(\displaystyle{ \left| z\right| ^{5} \left( \cos 5\alpha + i\sin 5\alpha \right) = \left| z\right|\left( 8\sqrt{2} +i8\sqrt{2}\right)}\)

3. Skracam moduł:

\(\displaystyle{ \left| z\right| ^{4} \left( \cos 5\alpha + i\sin 5\alpha \right) = 8\sqrt{2} +i8\sqrt{2}}\)

4. Zamieniam prawą stronę na postać trygonometryczną:

\(\displaystyle{ \left| z\right| ^{4} \cos 5\alpha + \left| z\right| ^{4}i\sin 5\alpha = 16\left( \cos \frac{\pi}{4}+i\sin \frac{\pi}{4}\right)}\)

5. Porównuję części rzeczywiste oraz urojone obydwu stron:

\(\displaystyle{ \left| z\right| ^{4} \cos 5\alpha = 16 \cos \frac{\pi}{4}}\)

\(\displaystyle{ \left| z\right| ^{4} = 16}\)

\(\displaystyle{ \left( \sqrt{x^{2}+y ^{2}} \right) ^{4} = 16}\) // Korzystam ze wzoru na moduł

\(\displaystyle{ \sqrt{x^{2}+y ^{2}}=2 \vee \sqrt{x^{2}+y ^{2}}=-2}\)

\(\displaystyle{ x^{2}+y ^{2}=4}\)

Z tego otrzymuję cztery rozwiązania:

\(\displaystyle{ z= \sqrt{2} +i\sqrt{2}

\vee

z= \sqrt{2} -i\sqrt{2}

\vee

z= -\sqrt{2} +i\sqrt{2}

\vee

z= -\sqrt{2} -i\sqrt{2}}\)


Pozdrawiam serdecznie i z góry dziękuję za pomoc.
Ostatnio zmieniony 20 sty 2013, o 19:41 przez Afish, łącznie zmieniany 1 raz.
Powód: Poprawa wiadomości.
ODPOWIEDZ