+2 Daumen
4,2k Aufrufe

Wandeln  sie  die  folgende  komplexen  Zahlen  i  die  Form  a+ib  um.  Für  Mathematiker  ohne  Taschenrechner.

$${ e }^{ \frac { i\pi  }{ 3 }  }(1+{ e }^{ \frac { -i\pi  }{ 5 }  })$$

Meine Lösung:

$$ { e }^{ \frac { i\pi  }{ 3 }  }(1+{ e }^{ \frac { -i\pi  }{ 5 }  })  =  { e }^{ \frac { i\pi  }{ 3 }  }+{ e }^{ \frac { 2i\pi  }{ 15 }  }  =  cos(\frac { \pi  }{ 3 } )+i*sin(\frac { \pi  }{ 3 } )  +  cos(\frac { 2\pi  }{ 15 } )+i*sin(\frac { 2\pi  }{ 15 } )\\ =  cos(\frac { \pi  }{ 3 } )+cos(\frac { 2\pi  }{ 15 } )  +  i*sin(\frac { \pi  }{ 3 } )+i*sin(\frac { 2\pi  }{ 15 } )  $$

Wie  geht  es  nun  weiter? So Nr. 1:

$$ \cos(\frac { \pi  }{ 3 } )+cos(\frac { \pi  }{ 3 } )  +  i  \left( cos(\frac { \pi  }{ 3 } )+cos(\frac { 2\pi  }{ 15 } )  +  i*sin(\frac { \pi  }{ 3 } )+i*sin(\frac { 2\pi  }{ 15 } ) \right) ?\\ So  Nr2:  cos(\frac { \pi  }{ 3 } +\frac { 2\pi  }{ 15 } )  +  i*sin(\frac { \pi  }{ 3 } +\frac { 2\pi  }{ 15 } )  =  cos(\frac { 7\pi  }{ 15 } )  +  i*sin(\frac { 7\pi  }{ 15 } )? $$

Aber  selbst  bein  diesen  2  Ideen  (wenn  sie  mathematisch  überhaupt  machbar  sind)  weiß  ich  nicht  wie\\ ich  in  die  Form  a+ib  kommen  soll.$$

Avatar von

e^{iπ/3} gehört ja zu 60°. 

Da kannst du Sinus- und Cosinuswert mit dem Pythagoras bestimmen (halbes gleichseitiges Dreieck im Einheitskreis) 

Vielleicht fällt dir für π/5 = 36° auch noch etwas ein. Ein reguläres 10-Eck lässt sich ja konstruieren. Da sollte es auch berechenbar sein. Allenfalls Konstruktion genauer anschauen. 

Gibt es auch einen schnelleren Weg?

EXP(pi·i/3)·(1 + EXP(- pi·i/5))

e^{pi·i/3} + e^{2/15·i·pi}

(1/2 + √3/2·i) + (COS(2/15·pi) + SIN(2/15·pi)·i)

(1/2 + COS(2/15·pi)) + (√3/2 + SIN(2/15·pi))·i

Momentan fällt mir hier aber auch nicht ein wie man jetzt den COS oder SIN geschickt auflöst.

Es ist vermutlich einfacher cos(π/3) , sin(π/3) , cos(-π/5) und sin(-π/5) zu berechnen

Habe nun aus meinem Kommentar oben mal in eine Antwort kopiert. Den Kommentar kann man löschen. 

Wolfram alpha verrät z.B, dass cos(-π/5) eine Nullstelle des Polynoms 4x^2-2x-1 ist.

Dies wäre eine Ansatz zur exakten Berechnung.

1 Antwort

0 Daumen

eiπ/3 gehört ja zu 60°. 

Da kannst du Sinus- und Cosinuswert mit dem Pythagoras bestimmen (halbes gleichseitiges Dreieck im Einheitskreis) 

Vielleicht fällt dir für π/5 = 36° auch noch etwas ein. Ein reguläres 10-Eck lässt sich ja konstruieren. Da sollte es auch berechenbar sein. Allenfalls Konstruktion genauer anschauen. 


Avatar von 7,6 k

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community