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Aufgabe:

Skizzieren Sie die Lösungsmenge der Gleichung ((i1)z)=0,zC \Im((i-1) \cdot z)=0, \quad z \in \mathbb{C}
in der komplexen Zahlenebene. Hier bezeichnet iC i \in \mathbb{C} die imaginäre Einheit. Begründen Sie Ihre Skizze!


Problem/Ansatz:

Wie muss ich hier denn vorgehen? Das zeichnen in der komplexen Zahlenebene ist mir ein vollkommenes Rätsel, wie betrachte ich hier den Imaginärteil der mir als dieses geschnörkelte I dargestellt wird?

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Sei z=zr+iziz = z_r + i\cdot z_i mit zr,ziRz_r,z_i\in \mathbb{R}. Dann ist

(i1)z=(i1)(zr+izi)=zrzi+i(zrzi).\begin{aligned} (i - 1) \cdot z &= (i - 1) \cdot (z_r + i\cdot z_i)\\ &= -z_r - z_i + i\cdot(z_r - z_i)\text{.} \end{aligned}

Somit ist

I((i1)z)=0    I(zrzi+i(zrzi))=0    zrzi=0    zr=zi.\begin{aligned}&&\mathfrak{I}((i - 1) \cdot z) &=0\\&\iff&\mathfrak{I}(-z_r - z_i + i\cdot(z_r - z_i)) &=0\\&\iff&z_r - z_i &=0\\&\iff&z_r &=z_i\text{.}\end{aligned}

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Was ist unten vom zweiten auf den dritten Schritt passiert?

zrzi+i(zrzi)-z_r - z_i + i\cdot (z_r - z_i) ist eine komplexe Zahl.

I(zrzi+i(zrzi))\mathfrak{I}(-z_r - z_i + i\cdot (z_r - z_i)) ist der Imaginärteil dieser Zahl.

Weil zrzi-z_r - z_i und zrziz_r - z_i reelle Zahlen sind, ist zrziz_r - z_i der Imaginärteil dieser Zahl.

Also habe ich in der Gleichung

        I(zrzi+i(zrzi))=0\mathfrak{I}(-z_r - z_i + i\cdot (z_r - z_i)) = 0

den Teil I(zrzi+i(zrzi))\mathfrak{I}(-z_r - z_i + i\cdot (z_r - z_i)) durch zrziz_r - z_i ersetzt.

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