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Aufgabe:

Ich muss sämtliche Lösungen der Folgenden Gleichung berechnen:

sin(z) = i, wobei z eine komplexe Zahl ist.

Das habe ich gemacht, was nicht richtig sein kann:

$$ \frac{e^{iz}-e^{-iz}}{i2} = i  \Rightarrow \frac{e^{iz}-e^{-iz}}{1} = -2 $$

Dann habe ich die Eulersche Formel folgendes erhalten:

$$ e^{i(x+iy)} - e^{-i(x+iy)} = e^{ix-y} - e^{-ix+y} = e^{ix} \cdot e^{-y} - e^{-ix} \cdot e^{y} $$

$$= e^{-y}*(cos(x) +isin(x)) - e^{y}*(cos(x) + isin(x))$$

$$= e^{-y} \cdot cos(x) - e^y\cdot cos(x) + e^{-y} \cdot isin(x) -  e^{y} \cdot isin(x)$$

Und das muss ja jetzt -2 ergeben, also fällt der imaginäre sinusanteil raus oder nicht? Und damit das passiert, muss $$x = \pi \cdot k $$ gelten.

Also: $$= e^{-y} \cdot cos(\pi \cdot k) - e^y\cdot cos(\pi \cdot k) =cos(\pi \cdot k) \cdot (e^{-y} - e^y)  = -2 $$


Ich komme ab hier nicht weiter. Außerdem habe ich das gefühl ich hätte schon was falsch gemacht.


DAnke!

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was nicht richtig sein kann:


Doch. Du hast mit 2i richtig multipliziert.

Multipliziere einfach weiter mit eiz, so erhältst du die quadratische Gleichung

(eiz)2-1=-2eiz .

Avatar von 54 k 🚀

ok, dann erhalte ich zwei mögliche Lösungen für $$e^{iz}$$ und zwar:

$$ -1 +\frac{\sqrt(8)}{2}$$ und $$-1 -\frac{\sqrt(8)}{2}$$

aber wie löse ich das jetzt? was muss z sein?

habs gelöst danke

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Du hast es offenbar bereits geschafft. Schön! Lösungsmenge scheint unendlich viele Elemente zu enthalten. Tipp: https://www.wolframalpha.com/input/?i=sin(z)+%3D+i als Kontrolle benutzen:

"exact solutions"

Skärmavbild 2019-07-26 kl. 23.30.12.png

"approximate forms":

Skärmavbild 2019-07-26 kl. 23.31.20.png

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