Witajcie, to mój pierwszy post na tym forum. Mam problem z rozwiązaniem takiego zadania:
Niech n oznacza pewną liczbę naturalną. Znajdź wszystkie liczby zespolone z, takie że
\(\displaystyle{ \sum_{k=0}^{n} \left( iz\right) ^{k} = 0}\)
Doszedłem do czegoś takiego:
\(\displaystyle{ 1 + \left( iz\right) + \left( iz\right)^{2} + \left( iz\right)^{3} + \ldots = 0}\)
Więc jest to ciąg geometryczny o ilorazie \(\displaystyle{ q = iz}\)
Czyli \(\displaystyle{ S _{n}= \frac{1-\left( iz\right)^{n} }{1-iz}}\)
Wracając do równania mamy \(\displaystyle{ iz = \sqrt[n]{1}}\), \(\displaystyle{ z \neq -i}\)
Ze wzoru de Moivre'a \(\displaystyle{ iz = \cos \left( \frac{2k\pi}{n} \right) + i\sin \left( \frac{2k\pi}{n} \right)}\) \(\displaystyle{ ,k\in\left\{ 0,\ldots,n-1\right\} }}\)
\(\displaystyle{ z = \sin \left( \frac{2k\pi}{n} \right) - i\cos \left( \frac{2k\pi}{n} \right)}\)
Teraz mam problem co dalej. Nie wiem co zrobić z k. Poza tym nie jestem pewien czy mój sposób jest dobry.
Edit: Poprawiłem warunek.
Równanie z sumą ciągu geometrycznego
- sneik555
- Użytkownik
- Posty: 142
- Rejestracja: 30 wrz 2009, o 10:48
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Piotrków Trybunalski
- Podziękował: 4 razy
- Pomógł: 28 razy
Równanie z sumą ciągu geometrycznego
Nie znam sie za bardzo na zespolonych, ale \(\displaystyle{ iz=i \cdot \left( a+bi\right)}\) dla \(\displaystyle{ a,b \in Z}\)
Dalej nawet ładnie wygląda, tylko popraw ten warunek, to spojrze. Chyba, że może jeszcze ktoś mądrzejszy ode mnie sie wypowie
Dalej nawet ładnie wygląda, tylko popraw ten warunek, to spojrze. Chyba, że może jeszcze ktoś mądrzejszy ode mnie sie wypowie
-
- Użytkownik
- Posty: 3
- Rejestracja: 10 lut 2013, o 15:49
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Warszawa
- Podziękował: 1 raz
Równanie z sumą ciągu geometrycznego
sneik555: Poprawiłem warunek, teraz powinno być dobrze.
Czy mógłby ktoś podpowiedzieć jak rozwiązać to zadanie?
Czy mógłby ktoś podpowiedzieć jak rozwiązać to zadanie?
- bb314
- Użytkownik
- Posty: 871
- Rejestracja: 3 sie 2012, o 19:01
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Namysłów
- Podziękował: 7 razy
- Pomógł: 321 razy
Równanie z sumą ciągu geometrycznego
\(\displaystyle{ \blue iz = \cos \left( \frac{2k\pi}{n} \right) + i\sin \left( \frac{2k\pi}{n} \right)\ \ \ \ k\in\left\{ 1,2,\ldots,n-1\right\}}\)
\(\displaystyle{ iz=e^{i\cdot \frac{2k\pi}{n} } \ \ \green \Rightarrow \black\ \ z=-i\cdot e^{i\cdot \frac{2k\pi}{n} }=e^{-i\cdot\frac{\pi}{2}}\cdot e^{i\cdot \frac{2k\pi}{n} } \ \ \green \Rightarrow}\)
\(\displaystyle{ \green \Rightarrow \magenta\ \ z_{k}=e^{i\cdot\frac{(4k-n)\pi}{2n}}\ \ \ \ \ k=\left\{ 1,2,\ldots,n-1\right\}}\)
lub, jak wolisz, w postaci trygonometrycznej
\(\displaystyle{ z_{k}=\cos\frac{(4k-n)\pi}{2n}+i\,\sin\frac{(4k-n)\pi}{2n}\ \ \ \ \ k=\left\{ 1,2,\ldots,n-1\right\}}\)
\(\displaystyle{ k=0}\) odpada, bo wtedy \(\displaystyle{ z=-i}\)
\(\displaystyle{ iz=e^{i\cdot \frac{2k\pi}{n} } \ \ \green \Rightarrow \black\ \ z=-i\cdot e^{i\cdot \frac{2k\pi}{n} }=e^{-i\cdot\frac{\pi}{2}}\cdot e^{i\cdot \frac{2k\pi}{n} } \ \ \green \Rightarrow}\)
\(\displaystyle{ \green \Rightarrow \magenta\ \ z_{k}=e^{i\cdot\frac{(4k-n)\pi}{2n}}\ \ \ \ \ k=\left\{ 1,2,\ldots,n-1\right\}}\)
lub, jak wolisz, w postaci trygonometrycznej
\(\displaystyle{ z_{k}=\cos\frac{(4k-n)\pi}{2n}+i\,\sin\frac{(4k-n)\pi}{2n}\ \ \ \ \ k=\left\{ 1,2,\ldots,n-1\right\}}\)
\(\displaystyle{ k=0}\) odpada, bo wtedy \(\displaystyle{ z=-i}\)
- Dasio11
- Moderator
- Posty: 10225
- Rejestracja: 21 kwie 2009, o 19:04
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Wrocław
- Podziękował: 40 razy
- Pomógł: 2362 razy
Równanie z sumą ciągu geometrycznego
Drobna uwaga: powinno byćbertas pisze:\(\displaystyle{ \sum_{k=0}^{n} \left( iz\right) ^{k} = 0}\)
[...]
Więc jest to ciąg geometryczny o ilorazie \(\displaystyle{ q = iz}\)
Czyli \(\displaystyle{ S _{n}= \frac{1-\left( iz\right)^{n} }{1-iz}}\)
\(\displaystyle{ S_n = \frac{1- (iz)^{n+1}}{1-iz},}\)
wraz ze wszystkimi konsekwencjami w dalszym rozwiązaniu.