Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Komplex számok halmazán

187
Legyen z, w két különböző komplex szám! Írja fel a két szabályos háromszögnek a harmadik csúcsát, illetve súlypontját, amelynek z,w a csúcsa.

(Megköszönném, ha a feladatleírásban inkább rávezetés lenne. Sajnos nem tudok elindulni, mert semmi anyagom nincs hozzá és az interneten sem találtam megfelelő anyagot.)
Köszönöm előre a segítséget!
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Felsőoktatás / Matematika

Válaszok

1
Legyen az ismeretlen csúcs `v`!

Ez lényegében egy koordinátageometriai feladat, csak itt a kétdimenziós koordináták egy-egy komplex számba vannak sűrítve. Ahogy a hagyományos koordinátageometriában megfeleltethetünk vektorokat a háromszög oldalainak (végpont koordinátái mínusz a kezdőpont koordinátái), úgy itt is megfeleltethetünk egy-egy komplex számot az egyes oldalaknak. Vegyük fel ezeket a mellékelt ábra szerint!

A szabályos háromszög oldalai ugyanolyan hosszúak, belső szögei 60 fokosak. Ez azt jelenti, hogy ha a `v-z` oldalt elforgatjuk pozitív irányba 60°-kal, akkor megkapjuk a `w-z` oldalt. Hasonlóan, ha a `w-v` oldalt forgatjuk el +60°-kal, akkor megkapjuk a `z-v` oldalt. Ha hagyományos koordinátageometriában lennénk, akkor a forgatás egy szinuszokkal és koszinuszokkal teli mátrixszal való szorzást jelentene. Szerencsére a komplex számok körében ez sokkal egyszerűbben leírható:

`w-z=e^(i pi/3) (v-z)`
`z-v=e^(i pi/3) (w-v)`

Elosztva egymással a két egyenletet:

`(w-z)/(z-v)=(v-z)/(w-v)`

Már csak ki kell fejezni ebből `v`-t:

`(w-z)(v-w)=(v-z)^2`

`wv+zv+zw=v^2+z^2+w^2`

`v^2+(-z-w)v+(z^2+w^2-zw)=0`

Ez `v`-re nézve egy másodfokú egyenlet, alkalmazható a megoldóképlet:

`v_{1,2}=(z+w pm sqrt((z+w)^2-4(z^2+w^2-zw)))/2``=``(z+w pm sqrt(-3z^2-3w^2+6zw))/2``=``(z+w pm sqrt(-3(z-w)^2))/2``=``(z+w pm i*sqrt(3)*(z-w))/2`

A súlypont pedig a megszokott módon számítható:

`s=(z+w+v)/3`
0