0 Daumen
391 Aufrufe

Aufgabe:

Berechnen Sie alle reellen und komplexen Nullstellen des Polynoms \( p \) mit \( p(z)=z^{3}-8 \cdot z^{2}+22 \cdot z-20 \)
Hinweise:
- Geben Sie die Menge der Nullstellen in geschweiften Klammern an und trennen Sie die Elemente durch Kommata.

Nullstellen: \( \{z 1, z 2, \ldots\} \)


Problem/Ansatz:

Hi Leute kann mir bitte bitte jemand hier sagen was ihr raus bekommt ? Werde bei der Aufgabe noch verrückt.. Meine Löung wäre hier: z1= 2,   z2= 3+i,   z3= 3−i   Ist das korrekt??Dankee::**

Avatar von

2 Antworten

0 Daumen
 
Beste Antwort

Aloha :)

Gesucht sind die Nullstellen des Polynoms:$$p(z)=z^3-8z^2+22z-20$$

Wir suchen zuerst nach ganzzahligen Nullstellen. Solche Nullstellen müssen Teiler der Zahl ohne \(z\) sein. Die Teiler von \((-20)\) sind \((\pm1),(\pm2),(\pm4),(\pm5),(\pm10),(\pm20)\). Durch Einsetzen finden wir schnell die Nullstelle \(2\). Wir wissen daher, dass in \(p(z)\) der Linearfaktor \((z-2)\) enthalten sein muss.

Wir führen eine Polynomdivision durch$$(z^3-8z^2+22z-20)\div(z-2)=\pink{z^2}\green{-6z}\orange{+10}$$$$\;\pink{z^3-2z^2}$$$$\qquad\!-6z^2+22z-20$$$$\qquad\!\green{-6z^2+12z}$$$$\qquad\qquad\quad\;10z-20$$$$\qquad\qquad\quad\;\orange{10z-20}$$und finden die Darstellung:$$p(x)=(z-2)(z^2-6z+10)=(z-2)(\red{(z-3)^2}\green{+1})\stackrel{(i^2=-1)}{=}(z-2)(\red{(z-3)^2}\green{-i^2})$$

Mittels der dritten binomischen Formel zerlegen wir die den quadratischen Term in Linearfaktoren:$$p(x)=(z-2)(\red{(z-3)}+\green i)(\red{(z-3)}-\green i)$$$$p(x)=(z-2)(\,z-(3-i)\,)(\,z-(3+i)\,)$$

Daraus lesen wir die 3 Nullstellen ab:$$z_1=2\quad;\quad z_2=3-i\quad;\quad z_3=3+i$$

Avatar von 152 k 🚀
0 Daumen

Deine Lösung stimmt. Du kannst aber doch einfach selbst die Probe machen, indem du deine Lösungen einsetzt und schaust, dass auch wirklich 0 herauskommt. Alternativ kann man auch das Polynom \((z-2)(z-3-\mathrm{i})(z-3+\mathrm{i})\) ausmultiplizieren und zeigen, dass wieder \(p\) herauskommt.

Avatar von 19 k

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community