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Aufgabe:

Z= \( \frac{5+8j}{λ-3j} \)

für welches λ ist Z reell?


Problem/Ansatz:

Kann mir eventuell jemand sagen was damit gemeint ist? Finde die Frage ist, für mein Empfinden, schlecht formuliert ( oder ich stehe einfach auf dem Schlauch).

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Z= \( \frac{5+8j}{λ-3j} \) Für λ= - \( \frac{15}{8} \) ist Z reell.

Grundsätzlich ist \( \frac{a+bi}{x-ci} \) reell für x= - \( \frac{ac}{b} \).

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Aloha :)

Am besten wandelst du den Term so um, dass du Real- und Imaginärteil direkt erkennen kannst. Dann kannst du die \(\lambda\) bestimmen, für die der Imaginärteil verschwindet. Dazu erweitern wir den Nenner so, dass wir ihn mit Hilfe der dritten binomischen Formel vereinfachen können:

$$\small z=\frac{5+8i}{\lambda-3i}=\frac{(5+8i)\cdot\pink{(\lambda+3i)}}{(\lambda-3i)\cdot\pink{(\lambda+3i)}}=\frac{5\lambda+i\,8\lambda+15i+24i^2}{\lambda^2-(3i)^2}=\frac{5\lambda+i(8\lambda+15)+24i^2}{\lambda^2-9i^2}$$Wegen \(\,i^2=-1\,\) können wir dies noch weiter vereinfachen:$$\phantom z=\frac{5\lambda+i(8\lambda+15)-24}{\lambda^2+9}=\frac{5\lambda-24}{\lambda^2+9}+i\,\frac{8\lambda+15}{\lambda^2+9}$$

Der Imaginärteil verschwiindet, wenn der Zähler des zweiten Bruches zu Null wird:$$8\lambda+15=0\implies \lambda=-\frac{15}{8}$$Für dieses \(\lambda\) wird der Wert von \(z\) reell.

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vielen vielen dank für die ausführliche Erklörung. Damit kann ich mich jetzt mal hinsetzen um das nachvollziehen zu können.

Ich habe meine Lösung noch ergänzt, vielleicht hilft dir das beim Nachvollziehen.

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