Esercizio numeri complessi

Bisneff
Buona sera :)

Dopo la mattinata di limiti, devio il mio interesse sui numeri complessi.

Devo risolvere un equazione di secondo grado con i numeri complessi... Ma mi sorge un problema

$2z^2 + (1+3i)z - 1 = 0 $

La posso risolvere come un equazione di secondo grado:

$ (-(1+3i) \pm sqrt((1+3i)^2 - 4*2*-1)) /(2*2) $

Il primo dubbio mi sorge nell'elevare al quadrato 1+3i

Il quadrato dovrebbe essere

$ p = sqrt(1^2 + 3^2) $

$θ = arctan (3/1) $

$z = p cos θ + i p sent θ$

A prescindere da ciò (che non so fare per via dell'arcotangente di 3) poniamo io calcoli semplicemente come quadrato di bionomio:

$ (1 + 3i)^2 = 1 + 6i - 9 = -8 + 6i $

Che, se lo ributto nella formula risolutiva mi salta fuori:

$ ((-1-3i) \pm sqrt(-8 +6i +8)) /(4) $

Da cui devo calcolare $ sqrt(6i)$

le radici dovrebbero essere 2, e per ottenerle la formula è

$ root(n)(z) = (p)^(1/n) ( (cos θ + 2k\pi)/(n) + (i sent θ + 2k\pi)/(n))$

ma nel calcolare θ devo trovare $arctan (6/0)$... Ricontrollo sul libro ed, in effetti, da per buona la formula solo con $a != 0$ (posto nei calcoli $z= a + ib$ )


Quindi come la calcolo questa radice? L'unica cosa che ho pensato è che 6/0 è infinito, quindi potrei pensare a $\pi/2$ come soluzione, senseless credo.

Grazie in anticipo

Risposte
Bisneff
Uppo, non si sa mai. Vi prego, un buon samaritano.

Bisneff
Uppo ancora.

Antimius
Il fatto è che tu hai [tex]$a+ib$[/tex] con [tex]$a=\rho \cos \theta$[/tex] e [tex]$b= \rho \sin \theta$[/tex], quindi se la parte reale è nulla, non puoi dividere e porre [tex]$\tan \theta = \frac{b}{a}$[/tex]
Però, puoi risolvere il sistema (facile) [tex]$\begin{cases} \rho= |b| \\ \cos\theta=0 \\ \sin \theta = \pm1 \end{cases}$[/tex] e trovare l'angolo. (Vedi nel tuo caso se devi porre [tex]+1[/tex] o [tex]-1[/tex]).

Bisneff
"Antimius":
Il fatto è che tu hai [tex]$a+ib$[/tex] con [tex]$a=\rho \cos \theta$[/tex] e [tex]$b= \rho \sin \theta$[/tex], quindi se la parte reale è nulla, non puoi dividere e porre [tex]$\tan \theta = \frac{b}{a}$[/tex]
Però, puoi risolvere il sistema (facile) [tex]$\begin{cases} \rho= b \\ \cos\theta=0 \\ \sin \theta = \pm1 \end{cases}$[/tex] e trovare l'angolo. (Vedi nel tuo caso se devi porre [tex]+1[/tex] o [tex]-1[/tex]).



Anzitodos, grazie per la risposta :P

L'unica cosa che non capisco, in base a cosa decido se scegliere +1 o -1 per il seno? O devo prenderli entrambi, dato che le radici quadrate di un numero complesso sono sempre due?

(sono negato con le funzioni trigonometriche :|)

Antimius
Se il tuo numero complesso è $ib$, allora il modulo come abbiamo detto è $|b|$ (ho corretto su). Il segno del seno dipende dal segno di $b$.

dissonance
[mod="dissonance"]@Bisneff: Non fare "UP" prima di 24 ore. Vedi regolamento (clic) 3.4. [/mod]

pierooooo
dunque queste sono le soluzini di $sqrt(6i)=3([cos(pi/2)+2kpi]/2+[isen(pi/2)+2kpi]/2)$

con $k=0,1$

$k=0; 3([cos(pi/2)]/2+[isen(pi/2)]/2)=3/2i$

$k=1; 3([cos(pi/2+2pi)]/2+[isen(pi/2+2pi)]/2)=3([cos(5/2pi)]/2+[isen(5/2pi)]/2)=3/2i$

dove ho sbagliato XD

Bisneff
"pierooooo":
dunque queste sono le soluzini di $sqrt(6i)=3([cos(pi/2)+2kpi]/2+[isen(pi/2)+2kpi]/2)$

con $k=0,1$

$k=0; 3([cos(pi/2)]/2+[isen(pi/2)]/2)=3/2i$

$k=1; 3([cos(pi/2+2pi)]/2+[isen(pi/2+2pi)]/2)=3([cos(5/2pi)]/2+[isen(5/2pi)]/2)=3/2i$

dove ho sbagliato XD


Credo tu abbia sbagliato a calcolare p, dato che $p=sqrt(6) $ e credo anche a porre che l'angolo sia $\pi/2$, visto che mi sembra un abbuso dire 6/0 fa infinito nel campo dei numeri complessi. Non so, poi vedrò di provare con il metodo di Antimius e faccio sapere.

Grazie ad entrambi e grazie anche a dissonance, starò più attento in seguito.

pierooooo
aspetta io ho calcolato le radici di $sqrt(6i)$

$p=sqrt(1^2+6^2)$

e ho usato il metodo di antiminus per trovare $pi/2$

(magari è sbagliato lo stesso XD)

Bisneff
[quote=pierooooo]aspetta io ho calcolato le radici di $sqrt(6i)$

$p=sqrt(1^2+6^2)$

e ho usato il metodo di antiminus per trovare $pi/2$

(magari è sbagliato lo stesso XD)[/quote


Il calcolo esatto di p è:

$ p = sqrt(a^2 + b^2) $

dato che $ a= 0 , b = 6 $ (infatti un complesso z può essere scritto $z= a + bi$ e qui abbiamo $z= 0 + ib$)

quindi p è uguale al modulo di 6 come diceva prima Antimius.

pierooooo
allora ho fatto un po di macello... sotto radice ho scritto 1 ma volevo dire 0, quindi si p=6... non so perche ho scritto 3.

in ogni caso il sistema di seno e coseno porta alla soluzione $pi/2$

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