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Aufgabe:

Komplexe Zahlen: bestimmen Sie den folgenden Ausdruck

Problem/Ansatz:¨

ich wende mich an sie mit einer weiteren Frage:


Gegeben sei der erste Ausdruck (erste Zeile).

blob.png

Text erkannt:

\( (1+i)^{2(-1-i)} \)
\( \ln (1+i)^{2(-1-i)}=2(-1-i) \ln (1+i) \)
\( -2-2 i \ln (1+i)=-2-2 i\left[\ln (\sqrt{2})+i \tg ^{-1}(1)\right] \)
\( =-0,43-0,69 i \)

Wie kann ich diesen Ausdruck vereinfachen, sodass man am ende das Ergebnis in kartesischen Koo. bekommt?


___

Wieso kann man nicht wie ich, oben, rechnen?


Danke.

Mfg,

V.

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Beste Antwort

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

\((1+i)^{-2} =-0,5i\)

Mit Hilfe von Wolframalpha:

\((1+i)^{-2i} =(-0,5i)^i\\ \approx 3,7004-3,0737i\)

\((1+i)^{2(-1-i)}=-0,5i\cdot (-0,5i)^{i}\\ \approx-1,53685-1,85020i\)


Warum ist das so?


\(i=e^{i\pi/2}\\ i^i=e^{-\pi/2}\\(-i)^i=e^{\pi/2}\\ (-1)^i=e^{-\pi}\)

Bleibt noch

\(0,5^i=(e^{\ln0,5})^i=e^{i\ln0,5}=\cos(\ln 0,5)+i\sin(\ln 0,5)\)

Also:

\((1+i)^{2(-1-i)}=-0,5i\cdot (-0,5i)^{i}\\=-0,5i\cdot(-i)^i\cdot0,5^i\\=-0,5i\cdot e^{\pi/2}\cdot(\cos(\ln 0,5)+i\sin(\ln 0,5))\\=0.5e^{\pi / 2}(\sin (\ln (0.5))-i\cos (\ln (0.5)))  \\ \approx -1.53685-1.85020  i \)

 :-)

Avatar von 47 k

Hallo Sushi,

ich habe zwei Stunden an der Lösung gesessen. Deshalb wäre es nett, wenn du mal kommentieren könntest, ob dir meine Antwort geholfen hat.

:-)

Hallo MontyPython, ich bedanke mich für deine Antwort! Dank deiner Antwort ist mir die Aufgabe klar geworden.


Leider habe ich vergessen, zu antowrten...


Ich bedanke mich nochmal ☺!


Mfg, V.

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Hallo

1. Klammer auflösen,

2. (1+i)^2 bestimmen und damit auch (1+i)-2,

3. ((1+i)-2 )^i bestimmen indem du 1+i)-2 in die Eulerform verwandelst.

Gruß lul

Avatar von 108 k 🚀

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