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Skizzieren Sie die folgenden Mengen komplexer Zahlen in der Gaußschen Zahlenebene.


{z ∈ C : |z − 1 + i| = |z − 3 − 5i|}.


Könnte mir mal einer zeigen, wie man das macht?

Wir haben gerade erst mit dem Thema in der Vorlesung begonnen. Habe jetzt ein paar Übungsaufgaben gerechnet. Das kapiere ich aber hier nicht.


Das skizzieren bekomme ich selbst hin. Nur was genau miss ich bei der Aufgabe zeichnen.

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Hallo Maxi, ich hätte gerne ein Feedback zu meiner Antwort ;-)

2 Antworten

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Hallo Maxi,

da Du es ja sowieso zeichnen sollst, kanst Du auch gleich mit einer Zeichnung beginnen. Im Prinzip steht doch dort$$|z+a|=|z+b|, \quad a = -1+i, \quad b = -3-5i $$Zeichne die komplexen Zahlen \(a\) und \(b\) als Vektoren in die Gaußsche Zahlenebene ein. Dann zeichne einen Punkt \(z\) irgendwo hin und konstruiere die Summen \(z+a\) und \(z+b\). Ich habe das mal hier als CindyJS-Applet gemacht:

https://jsfiddle.net/snrq97zg/

Die Summen sind der rote und hellblaue Vektor, der am Ursprung startet. Die Beträge der Summen sind die Längen der Vektoren. Damit diese gleich sind, muss der Ursprung auf der Mittelsenkrechten der Strecke von \(A=z+a\) nach \(B=z+b\) liegen. Verschiebe \(z\) mit der Maus, dann siehst Du das.

Mit diesem Hintergrund kann man nun die Lösungsgerade berechnen: \(z\) muss auf einer Geraden liegen, die senkrecht auf der Strecke \(a-b\) steht und durch den Punkt \(-m=-(a+b)/2\) verläuft. Und aus diesen Informationen kann man bereits die Normalenform der gesuchten Geraden aufstellen. Dazu definiere ich ein Skalarprodukt komplexer Zahlen $$\left< u +vi,\, x+yi\right> = u\cdot x + v \cdot y$$und mit der Information $$\begin{aligned} m &= \frac{a+b}2 = -2 - 2i \\ a-b &= 2+6i \end{aligned}$$ kann man dann die Normalenform der Geraden aufstellen$$\begin{aligned}\left< a-b,\, z \right> &= \left<a-b,\, -m\right> && \text{Normalenform} \\ \left< 2 + 6i,\, x+yi \right> &= \left< 2+6i,\, 2 + 2i\right> \\ 2x + 6 y&= 4 + 12 &&\left|\,\div 2 \right.\\ x + 3y &= 8 \\  \implies y &= -\frac 13x + \frac 83\end{aligned}$$

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Hallo,

Setze z= x+iy

| x+iy-1+i| =|x+iy-3-5i|

√((x-1)^2 +(y+1)^2 )= √((x-3)^2 +(y-5)^2 ) |(..)^2

x^2 -2x+1 +y^2+2y+1=x^2-6x+9+y^2-10y+25

2y -2x +2= -6x-10y +34

12y+4x-32=0 |:4

3y+x-8=0

y=-x/3 +8/3

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Super danke, dass habe ich jetzt kapiert.


Könntest du mir vielleicht doch zeigen, wie die Zeichnung funktioniert?

das ist ganz normal eine Gerade in der Gauß Ebene, so wie Du es kennst.

Die von 8/3 bis - unendlich geht?

blob.png

An den Achsen muß aber stehen

für x: Re(z)

für y: Im(z)

Also könnte man die gerade einfach so zeichnen, indem man sich auf dem Koordinatensystem den Punkt 8 / 3 sucht und dann die Steigung von 1/3 nach links und rechts abträgt oder?

ja , wie früher in der Schule:

1. auf der Im-Achse 2,67 Anteile nach oben

2. eins nach rechts

3.0.33 Anteile nach unten

4. Beide Punkte verbinden

:)

Nochmal eine Frage:


Müsste da nicht vor dem = in der dritten Zeile, (y+1)^2 stehen?

Ja . natürlich, es war ein Abschreibfehler vom Papier, der Rest stimmt aber.

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