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Komplexe Sache, das.

Frage: Komplexe Sache, das.
(16 Antworten)


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Hallo hallo,
auch ich brauche Hilfe bei Mathematik.
Wir haben eine Gleichung bekommen, die wir lösen und anschließend überprüfen sollen.
Sie lautet:

iz²+6z-25i=0

(13. Jahrgang)
Ich bin mir nicht sicher, wie ich da weiterkomme bzw. ob mein Ansatz/meine Ansätze richtig ist/sind.
Ansatz: z wird berechnet und anschließend eingesetzt, sodass man i erhält und alles überprüfen kann, im Idealfall ist 0=0; Problem: z²=19 und daraus ergibt sich

i*(4,359)²+6(4,359)-25i=0
...
19,000881+26,154=25 ->noe.

__
Habe mehrmals versucht, z zu berechnen.
Kann man bei imaginären Zahlen nicht einfach so drauflos rechnen oder bin ich total auf dem falschen Weg?
Danke für eure Unterstützung!
Frage von Liz2910 (ehem. Mitglied) | am 01.05.2010 - 19:00


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Antwort von shiZZle | 01.05.2010 - 19:32
Wie
bist du denn auf z² = 19 gekommen?


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Antwort von S_A_S | 01.05.2010 - 19:34
Ich geb dir mal nen Tipp:
Versuche auf der linken seite ne binomische formel aufzustellen.

Also erst durch i teilen, dann 16 addieren und dann hast du schon die ausmultiplizierte bin. formel.


Dann nutze die Rechenregeln für den Betrag von komplexen zahlen.

Am ende ist dann z = -4+3 i
bzw. z = 4+3 i


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Antwort von Liz2910 (ehem. Mitglied) | 01.05.2010 - 19:49
Wieso muss ich denn dann 16 addieren?


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Antwort von S_A_S | 01.05.2010 - 19:52
Du teilst durch i

dann hast du
z^2-6 i z-25 = 0

16 drauf addiert ergibt dann:
z^2-6 i z-9 = 16

und das sieht doch verdammt nach etwas aus, dass man zusammenfassen kann, sprich:

(z-3 i)^2 = 16

Daraus wurzel ziehen und verbunden mit den Betragsregeln zur komplexen Zahl hast du:
|z-3 i| = 4

dann musst du eig. das nur nach z korrekt freistellen ;)


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Antwort von Liz2910 (ehem. Mitglied) | 01.05.2010 - 19:57
Zitat:
Du teilst durch i

dann hast du
z^2-6 i z-25 = 0


Seh ich das falsch oder ist da ein i zu viel? Ich dachte, ich muss dann, wenn ich mit i dividiere, alles an i weghauen. Nicht?


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Antwort von Liz2910 (ehem. Mitglied) | 01.05.2010 - 19:58
Nee ist ja logisch. Dann guck ich jetzt mal, ob ich das hinbekomme. Bah, eklig. Danke soweit.


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Antwort von shiZZle | 01.05.2010 - 20:02
Naja kenne mich mit komplexen Zahlen zwar nicht aus aber:

iz²+6z-25i=0 |/i

ist für mich nach mathematischer Kenntnis:

z² + 6/i *z - 25 = 0

 
Antwort von GAST | 01.05.2010 - 20:02
man kanns natürlich auch unnötig aufblähen ...
... man kann aber auch eine aus der 9ten klasse bekannte formel anwenden:

z²+6z/i-25=0 ist äquivalent zu z=-3/i+-wurzel(-9+25)=3i+-4


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Antwort von Liz2910 (ehem. Mitglied) | 01.05.2010 - 20:08
Kurzer Einwand:
Alles schön und gut, pq-Formel erkannt. Ist bestimmt ganz toll, aber ich bin nun mal eher ungut in Mathe. Heißt: Diese 16, die ich addieren soll..das war reine Willkür? (Wie vermeintlich so häufig in diesem Fach?) Wenn ja, dann passt das.

 
Antwort von GAST | 01.05.2010 - 20:14
"das war reine Willkür?"

mehr oder weniger ja.

0 kannst du so oft drauf addieren, wie du willst. weil sie neutral in C ist. ziel ist natürlich eine vereinfachung zu schaffen.


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Antwort von Liz2910 (ehem. Mitglied) | 01.05.2010 - 20:18
Klar.
Unklar: Ist z sowas wie i? Wir haben nie über z gesprochen. Also wenn ich dabei bin, den Betrag zu berechnen z.B., dann müsste z=1 sein, nicht? : |1+3(wegen i Vorzeichenwechsel)|=4 Richtig?


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Antwort von shiZZle | 01.05.2010 - 20:24
z ist doch einfach eine Variable, genauso wie x oder y etc.

 
Antwort von GAST | 01.05.2010 - 20:24
z=Re(z)+i*Im(z), Re(z), Im(z) sind reelle zahlen. auf diese weise siehst du, dass C kopie von R² ist.

ich weiß nicht, welchen betrag du jetzt berechnen willst, der betrag von 4 ist sicherlich gleich 4, egal ob der betrag nun der reelle oder der komplexe betrag ist.


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Antwort von Liz2910 (ehem. Mitglied) | 01.05.2010 - 20:27
Aber dann würde doch bei Einsetzen von 2 für z 6 rauskommen. Ich hab jetzt verstanden, wie das gemeint ist hier mit dem Vereinfachen. Aber wie überprüfe ich das jetzt?
Bzw. kann es sein, dass dann da iwas #0 rauskommt?

 
Antwort von GAST | 01.05.2010 - 20:32
du solltest präziser werden. wo willst du was einsetzen.

mit dem betrag solltest du hier besser nicht hantieren.

wenn du wirklich ergänzen willst, solltest du am besten sofort von (z-3i)²=16 auf z-3i=+-4 schließen.

wenn du nämlich auf den betrag übergehst, musst du zuerst begründen, warum z-3i reell ist.


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Antwort von Liz2910 (ehem. Mitglied) | 01.05.2010 - 20:42
Ja das stimmt. War nicht ausformuliert. Ich sprach von der Variable z innerhalb der Betragsstriche. Aber nun..z-3i=+-4 leuchtet mir ein, nach deiner Erklärung. ABER. Jetzt? Versuche gerade, etwas zu rechnen, das mir einfiel, als du "ergänzen" schriebst. Das kann natürlich auch komplett falsch sein. Sehr wahrscheinlich.

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