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Aufgabe:Für n∈ℕdefiniere A^(n) k:=e^(2πik/n) ∈ℂfür k=0,....,n-1 und betrachte den polygonzug Pn mit Eckpunkten A^(n)0, A^(n)1,...,A^(n)n. Das heißt.

Pn=[A^(n)0, A^(n)1]∪[A^(n)1, A^(n)2]∪... ∪[A^(n)n-1, A^(n)n],

Wobei [A, B] die Strecke zwischen A, B∈ℂ bezeichnet.

a) Skizzieren Sie P5

b) zeigen Sie für t ∈ℝ, dass |e^(it) - e(-it) |=2|sin(t) |

c) Sei Ln die Länge des polygonzugs Pn. Zeigen Sie Ln=2nsin(π/n)

d) Berechnen Sie lim n->∞ Ln.


Problem/Ansatz:

Wie löst man diese Aufgabe? IMG_20220626_215815.jpg

Text erkannt:

Für \( n \in \mathbb{N} \) definiere \( A_{k}^{(n)}:=e^{\frac{2 \pi i k}{n}} \in \mathbb{C} \) für \( k=0, \ldots, n-1 \) und betrachte den Polygonzug \( P_{n} \) mit Eckpunkten \( A_{0}^{(n)}, A_{1}^{(n)}, \ldots, A_{n}^{(n)} \). Das heißt
\( P_{n}=\left[A_{0}^{(n)}, A_{1}^{(n)}\right] \cup\left[A_{1}^{(n)}, A_{2}^{(n)}\right] \cup \ldots \cup\left[A_{n-1}^{(n)}, A_{n}^{(n)}\right] \)
wobei \( [A, B] \) die Strecke zwischen \( A, B \in \mathbb{C} \) bezeichnet.
(a) Skizzieren Sie \( P_{5} \).
(b) Zeigen Sie für \( t \in \mathbb{R} \), dass \( \left|e^{i t}-e^{-i t}\right|=2|\sin (t)| \).
(c) Sei \( L_{n} \) die Länge des Polygonzugs \( P_{n} \). Zeigen Sie \( L_{n}=2 n \sin \left(\frac{\pi}{n}\right) \).
(d) Berechnen Sie \( \lim \limits_{n \rightarrow \infty} L_{n} \).

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Ja aber da wurde auch nichts beantwortet. Kann du die Aufgabe?

Der Umfang einer solchen Figur besteht aus n gleich langen Seiten. Seine Berechnung ist Stoff der Klasse 10.

Es soll hier wohl mit Rechnung in den komplexen Zahlen gemacht werden.

Vielleich könntest Du,faez..., mal die Eulersche Formel nachschlagen und b) lösen. Dann sehen wir weiter.

1 Antwort

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Für P5 brauchst du ja die 5 Punkte, die dazu gehören.

Näherungsweise bekomme ich

\(  A^{5}_1 = e^{\frac {2\cdot \pi \cdot i \cdot 0) }{5}}= 1 = 1+0i \)

\(  A^{5}_2 = e^{\frac {2\cdot \pi \cdot i \cdot 2) }{5}}= 0,309 +0,951i \)

etc. Gibt dann:

~draw~ punkt(1|0 "A0");punkt(0.309|0.951 "A1");punkt(-0.809|0.588 "A2");punkt(-0.809|-0.588 "A3");punkt(0.309|-0.951 "A4");zoom(1) ~draw~

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