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Berechnen Sie \( z^{3} \) für \( z=1-i \) auf zwei verschiedene Weisen:

a) Berechnen Sie \( z^{3} \) direkt, indem Sie \( (1-i)^{t} \) ausmultiplizieren und vereinfachen.

b) Berechnen Sie \( z^{3} \) mit Hilfe der Moivreschen Formel. Dazu müssen Sie zuerst den Betrag \( r \) und das Argument \( \varphi \) von \( z \) bestimmen.

c) Tragen Sie \( z \) und \( z^{3} \) in die Gaubsche Zahlenebene ein.


Bitte um Korrektur meiner Lösungen:

Ansätze:

\( \left.\begin{array}{ll}z u & a\end{array}\right) \)

\( z^{3}:(l-i)^{3}=(1-i)^{*}(l-i)^{\bullet}(I-i) \)

\( (I-i)^{4}(1-i)=1-2 i+i^{2} \)

\( \left(1-2 i+i^{2}\right)^{*}(1-i)=1-2 i+i^{2}+2 i^{2}-i^{3} \)

Zusammenfassen und i "umformen" \( \left(i^{2}=-1\right): \)

\( 1-2 i+(-1)+2 *(-1)-(-1 i) \)
\( -2 i+l i-2=-1 i-2 \)

zu b)

Es gibt zwei gleichwerte Möglichkeiten, eine komplexe Zahl in Polarkoordinaten darzustellen, welche über den Satz von Euler miteinander in Verbindung stehen: \( r(\cos \varphi+i \sin \varphi)=r e^{i q} \)

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Hi,

a) Da haste Dich vertan:

(1-i)^3 = (1-i)^2(1-i) = (1-2i+i^2)(1-i) = (-2i)(1-i) = -2i+2i^2 = -2-2i

 

b)

r = √(a^2+b^2) = √(1^2+(-1)^2) = √2

φ = arctan(b/a) = -45° bzw. -π/4

 

(1-i)^3 = (√2(cos(-π/4)+isin(-π/4))^3 = (√2)^3 (cos(-3/4π) + isin(-3/4π))

= (√2)^3(-1/√2-i/√2) = -2 - 2i

 

Grüße

Avatar von 141 k 🚀

Die -2 war ja schon richtig gewesen. Ich habe festgestellt, dass man Komplexe Zahlen anders ausmultiplizieren muss als z.B. eine Binomische Formel. Bei Teilaufgabe c) wird der Vektor -2i-2 eingetragen und dann wird der Vektor um 45° verschoben, oder? Der Vektor befindet sich im 3. Quadranten und wird 45° nach rechts verschoben.

Nein.

Den ersten Punkt den Du setzt liegt bei 1-i.

Den zweiten Punkt den Du setzt liegt bei -2-2i

Mehr ist nicht zu tun. Dabei gibt es keine Drehung (und keine Verschiebung) um 45°, sondern um 90°. Aber ja, letzterer befindet sich im 3ten Quadranten.

Achso alles klar, obwohl dieses Thema für mich absolut neu ist, erklärst du es so gut und einfach, dass man den Rechenweg nachvollziehen kann! Dafür erhältst du ein Stern. :)

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