Задать свой вопрос   *более 50 000 пользователей получили ответ на «Решим всё»

Задача 42373 Дано комплексное число a=4/1-i ....

Условие

Дано комплексное число a=4/1-i . Требуется: 1) записать число a в алгебраической и тригонометрической форме; 2) найти все корни уравнения z^3=a^2

математика 3697

Решение

Умножаем и числитель и знаменатель на число, сопряженное знаменателю, т.е на (1+i)

a=4*(1+i)/(1-i)*(1+i)=(4+4i)/(1-i^2)=(4+4i)/(1-i^2)=(4+4i)/2=2+2i - в алгебраической форме вида x+iy

при этом
x=2; y=2

см. переход от алгебраической к тригонометрической в приложении 1

|z|=sqrt(2^2+2^2)=sqrt(8)

tg φ =y/x=2/2=1 ⇒ φ =π/4

[b]a=sqrt(8)*(cos(π/4)+isin(π/4))[/b] - в тригонометрической форме

2)

a^2=(2+2i)^2=4+8i+4i^2=4+8i-4=8i


Запишем a^2 в тригонометрической форме:

a^2=8*(cos(π/2)+isin(π/2))

Решаем уравнение:

z^3=8i

Извлекаем корень кубический . Применяем формулу

( см. приложение 2)

∛(8i)=∛8*[m](cos\frac{\frac{\pi}{2}+2 \pi k}{3}+isin\frac{\frac{\pi}{2}+2\pi k}{3})[/m], k ∈ Z

при k=0
первый корень
z_(o)=2*[m](cos\frac{\pi}{6}+isin\frac{\pi}{6})=\sqrt{3}+i[/m]

при k=1
второй корень
z_(1)=2*[m](cos \frac{\frac{\pi}{2}+2\pi}{3}+isin \frac{\frac{\pi}{2}+2\pi}{3})=2\cdot (cos\frac{5\pi}{6}+isin\frac{5\pi}{6})=-\sqrt{3}+i[/m]

при k=2
третий корень
z_(2)=2*[m](cos\frac{\frac{\pi}{2}+4\pi}{3}+isin\frac{\frac{\pi}{2}+4\pi}{3})=2\cdot (cos\frac{3\pi}{2}+isin\frac{3\pi}{2})=-i[/m]

Корни расположены на окружности радиуса 2

Точки z_(o);z_(1);z_(2) делят окружность на три ( потому что корень третьей степени) равные части, каждая по 120 градусов
(cм. рис 3)

Написать комментарий

Категория

Меню

Присоединяйся в ВК