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Text erkannt:

(10) Sei \( z=3+4 \) i. Skizzieren Sie die folgenden Mengen
(a) \( K=\{u \in C:|u| \leq|z|\} \)
(b) \( H=\{u \in \mathbb{C}: \operatorname{Re}(z)<\operatorname{Re}(u)\} \)
(c) \( S=\{u \in \mathrm{C}: 1<\operatorname{Im}(u) \leq \operatorname{Im}(z)\} \)

Hallo zusammen,

ich habe gerade mit dem Stdium angefangen und komme bei dieser Aufgabe leider nicht weiter.

Kann mir jemand weiterhelfen?

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2 Antworten

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Wo ist das Problem?

Überlege dir erst einmal, wie man diese Mengen liest. Dann überlegst du dir, was die Bedingung genau bedeutet. Für das angegebene \(z\) kannst du sowohl \(|z|\), \(\mathrm{Re}(z)\) und \(\mathrm{Im}(z)\) bestimmen. Dann wird das ganze schon einmal leichter. Überlege dir dann, welche komplexen Zahlen diese Bedingung jeweils erfüllen. Zeichne dafür einfach mal einige in die komplexe Zahlenebene ein. Das machst du für jede Menge getrennt.

Tipp: K steht für Kreis, H für Halbebene und S für Streifen. Überlege mal, warum man ausgerechnet diese Bezeichungen für die Mengen gewählt hat. ;)

Avatar von 18 k

Ok. Das ist schon mal hilfreich.

Dankeschön

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Hallo.

Beachte bitte nicht die vielen Kommentare unten. Hatte am Anfang paar Tippfehler gemacht, ist aber alles korrigiert.


Zuerst einmal ist allgemein die Menge

{(x,y) : x^2 + y^2 ≤ r^2} mit r > 0 der Kreis mit Radius r vom Ursprung aus.

Beispiel:

IMG_1516.jpeg

Das ist die Menge {(x,y) : x^2 + y^2 ≤ 9}, also der Kreis mir Radius r = 3.

(Quelle: Geogebra)

Vielleicht wurde dir in der Vorlesung gesagt, das mann die Menge der komplexen Zahlen ℂ als den |R^2, also die Menge der reelen Paare (x,y), auffassen kann.

Der Grund ist, das eine Bijektion |R^2 <—> ℂ zwischen den Mengen existiert, d.h. zu jedem Paar (x,y) ∈ |R^2 gibt es eine eindeutige komplexe Zahl x+y*i ∈ ℂ.

D.h. wir definieren eine komplexe Zahl z nun als z := (x,y) = x + y*i, wobei x = Re(z) und y = Im(z). Wir dürfen also eine komplexe Zahl x+y*i als ein Paar (x,y) auffassen, wobei der Realteil die Werte auf der x-Achse und der Imaginärteil die Werte auf der y-Achse darstellt.

Zur Aufgabe:

Sei z := 3+4i = (3,4) die gegebene Zahl.

Dann ist Re(z) = 3, Im(z) = 4 und |z| = 5. (Bemerke hier |(x+y*i)| = sqrt(x^2 + y^2) für alle x,y in |R, wobei ,,sqrt‘‘ die Quadratwurzel ist)

Sei nun u = (x,y) = x+yi mit |u| = sqrt(x^2 + y^2) eine beliebige komplexe Zahl mit x,y in |R.

Die Teilmengen K, H ⊂ ℂ können dann mit der Definition ℂ := |R^2 als die Mengen

K = {u : |u| ≤ |z|} = {(x,y) : sqrt(x^2 + y^2) ≤ 5}

= {(x,y) : x^2 + y^2 ≤ 25}

(hier einfach die Ungleichung sqrt(x^2 + y^2) ≤ 5 auf beiden Seiten quadrieren)

und  H = {u : Re(z) < Re(u)} = {(x,y) : x > 3}

aufgefasst werden.

Also ist K der Kreis zum Radius r = 5, den du analog zum Bild zeichnen kannst und H die Menge aller komplexen Zahlen mit Realteil grösser 3, d.h. die Ebene ab der 3 bei der x-Achse. Das kannst du jetzt ganz einfach einzeichnen :)

Die letzte Menge überlasse ich dir (das geht analog zur Menge H, nur betrachte die y-Achse jetzt).

Avatar von 1,7 k

Vielleicht solltest Du Dich zunächst über die Definition des Betrags bei komplexen Zahlen informieren und dann Deinen Text korrigieren.

Das ist schon richtig so. Wenn du genau liest, rede ich da von einer Definition! Das hat mein Prof. damals auch so gemacht.

Man darf ja z.B. auch i := (0,1) definieren.

Vorallem wenn man mit der Darstellung von komplexen Mengen arbeitet, ist es sinnvoll.

Was hat das mit meinem Kommentar zu tun?

Gar nichts, weil er ihn nicht verstanden hat oder wie so oft wieder nur Ausreden sucht.

Klarer: Die Berechnung des Betrags bei dir ist falsch.

Stimmt habe die Wurzel vergessen. Ist jetzt korrigiert.

Warum behauptest Du dann erstmal reflexartig, dass nicht genau gelesen wurde?

Weitere Fehler:

eine eindeutige komplexe Zahl x+y*i ∈ |R2.

falsch.

H = {u : Re(z) < Re(z)}

Dann ist \(H=\emptyset\).

Fällt es Dir wirklich so schwer, Dich auf dieses kurze Textstück zu konzentrieren und Deine Fehler zu beheben?

Übrigens würde ich dem FS die Umformung für K erklären, wenn sie denn korrigiert ist.

@nudger

Das mit x+yi in |R^2 war ein Tippfehler, der schon bereits vor deinem Kommentar jetzt korrigiert wurde. Schau doch mal erst bitte hin, bevor du schreibst.

Das andere war auch ein Tippfehler und wurde jetzt korrigiert.

@mathhilf

Ich habe zwei oder drei kleine Tippfehler gemacht, was mal echt passieren kann…

Was soll ich denn bei K noch erklären. Das ist nur einfaches einsetzten und quadrieren.

(Habe es aber mal trotzdem gemacht)

Schau doch mal erst bitte hin, bevor du schreibst.

Dreist, das aus dem Mund des Möchtegern-Helfer, der praktisch keine Lösung fehlerfrei hinkriegt.

Ich hab natürlich vorher hingeschaut, und werde demnächst Korrekturen mit Zeitstempel versehen.

Nein, in diesem Tippfehler war ich schneller als Du. Ich habe die Abtwort zuvor schon korrigiert gehabt.

@Txman

Dein Fehler bei K

x^2+y^2<r^2 nicht x^2+y^2<r wobei r der Betrag ist!

lul

Das ist nur einfaches einsetzten und quadrieren.

Vergiss bitte nicht, dass hier gerade jemand am Anfang des Studiums steht. Was für dich einfach und trivial ist, kann für so jemanden nicht sofort ersichtlich sein. Dasselbe gilt übrigens auch wieder für die Verwendung von Begrifflichkeiten wie Bijektion und der Tatsache die Isomorphie der komplexen Zahlen zu \(\mathbb{R}^2\) zu benennen, wenn nicht klar ist, ob die komplexen Zahlen auf diese Weise eingeführt wurden. Notwendig für die Aufgabe ist das jedenfalls nicht und könnte daher wieder mehr zu Verwirrung führen als dass es hilfreich ist.

Gleichung sqrt(x^2 + y^2) ≤ 5

Wo wir schon bei Fehlern sind: das ist eine Ungleichung.

Meinen Hinweis auf die Umformung bei K habe ich gemacht, weil FS sich als Anfänger vorgestellt hat und Deine Fehler dann besonders verwirrend sein können.

Eventuell könntest Du noch r= √5 korrigieren?

Nachtrag: Letzten Fehler sehe ich nicht -mehr?

@Mathhilf Wo steht Wurzel 5 ?

@Apfelmännchen

Einsetzen und Quadrieren kann man wohl von dem FS, der sich schon mit komplexen Zahlen beschäftigt, als Kompetenz wohl schon erwarten…

Übrigens wird in vielen Anfängerveranstaltungen die Bijektion von C und |R^2 bereits gelehrt. Wenn nicht, ist das nicht schwer…

Hallo Txman.

Richtig, ich hatte nen dummen Tipfehler, warum ist das spam? eigentlich solltest du aus dem post leicht deinen Leichtsinnsfehler sehen, er sollt ne Hilfe sein, wo alle anderen nur drum rum redeten statt kurz für dich und die Fragende den Fehler direkt anzugeben.

lul

Einsetzen und Quadrieren kann man wohl von dem FS, der sich schon mit komplexen Zahlen beschäftigt, als Kompetenz wohl schon erwarten…

Schwierig, wenn sie gerade von der Schule kommen. Die Fähigkeiten, die Abiturienten heutzutage in Mathe haben sind ganz anders als noch vor vielen Jahren. Und dennoch geht es hier um Anfänger, für die viele Dinge eben noch nicht offensichtlich sind.

Übrigens wird in vielen Anfängerveranstaltungen die Bijektion von C und |R2 bereits gelehrt. Wenn nicht, ist das nicht schwer…

Richtig, in vielen, aber nicht in allen. Und nur weil etwas für dich nicht so schwierig ist, heißt es noch lange nicht, dass ein Anfänger, der die Begriffe gar nicht kennt, diese gleich auf Anhieb versteht. Es geht hier nicht um dich, sondern um den FS.

Und übrigens: man hat dir schon einmal gesagt, dass du auf Kommentare nicht mit einer Meldung antworten sollst. Der Kommentar von Mathhilf entstand, als bei dir noch \(r=\sqrt{5}\) stand. ;)

Gut, dass Du mir das bestätigt.

Ja, interessanterweise wird ja nur eine weitere Revision angezeigt, obwohl die Antwort mittlerweile 587134 mal bearbeitet wurde. Da ist es doch völlig normal, dass sich die Kommentare überschneiden. Dann aber so zu tun, als hätte man diese Fehler nie gemacht... dazu fällt mir dann auch nichts mehr ein.

Da stand kein Wurzel 5. Wenn ich ein Fehler mache, gebe ich ihn auch zu, wie bei den anderen zwei/drei Tippfehlern.

Ja, es steht nur eine Revision da, ist mir auch schon aufgefallen. Wenn man danach geht, sieht es so aus, als hätte Txman die Antwort nach 5 Min. komplett überarbeitet und ausnahmslos alle Kommentaren, die Fehler gefunden haben, sind eben Deppen, die nicht richtig gelesen haben.

Super und ausführlich erklärt. Vielen Dank

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