Gleichung in C



  • Hallo,

    wie kann ich folgende Aufgabe lösen?

    Sei

    a Element C
    a nicht 0
    b Element C
    b nicht 0

    Zu bestimmen sind alle b mit |a+b| = |a|+|b|.

    Ich habe bisher rausgefunden was der Betrag eines x Element C
    ist. |x| = Quadratwurzel((x Real)^2+ x(Imaginär)^2)

    Wie kann ich diese b bestimmen?



  • Hi,

    einfach in Real und Imaginärteil auftrennen und nachrechnen:

    a=x1+iy1
    b=x2+i
    y2

    |a|² = x1²+y1²
    |b|² = x2²+y2²

    |a+b|² = (x1+x2)²+(y1+y2)² = x1²+2*x1*x2+x2² + y1² + 2*y1*y2 + y2² = |a| + |b| + 2*(x1*x2+y1*y2)

    Damit das gleich ist muß also x1*x2 + y1*y2 = 0 sein. Wenn Du jetzt also einen der Punkte vorgibst, sind die Bedingungen leicht aufzustellen.

    MfG Jester



  • Hallo,

    eines verstehe ich noch nicht.

    Du hast doch

    |a+b|^2=|a|+|b| + 2*(x1*x2+y1*y2)

    gezeigt.

    Wenn nun 2*(x1*x2+y1*y2) = 0 gilt bleibt doch

    |a+b|^2=|a|+|b|

    aber ich brauchte doch

    |a+b|=|a|+|b|

    Also was verstehe ich da falsch?



  • Ups, ich glaub, da hab ich nen Fehler gemscht. Ich schau's mir später nochmal in Ruhe an. Aber vielleicht kannst Du mit dem Ansatz trotzdem was anfangen.

    MfG Jester



  • ich hab mir grad so überlegt:
    denk dir sie komplexen zahlen als vektoren, dann gilt |a+b| = |a| + |b| nur, wenn a = λ*b (k element R).

    wenns bissl unverstandlich ist net beschweren. ich bin halt kein pädagoge o.ä.



  • MamboKurt schrieb:

    ich hab mir grad so überlegt:
    denk dir sie komplexen zahlen als vektoren, dann gilt |a+b| = |a| + |b| nur, wenn a = λ*b (k element R).

    FALSCH! Es ist doch ∣a+b∣=∣λb+b∣=∣(λ+1)b∣=∣λ+1∣⋅∣b∣|a+b| = |\lambda b + b| = |(\lambda + 1)b| = |\lambda +1|\cdot |b| und ∣a∣+∣b∣=∣λb∣+∣b∣=∣λ∣⋅∣b∣+∣b∣=(∣λ∣+1)∣b∣|a| + |b| = |\lambda b| + |b| = |\lambda|\cdot |b| + |b| = (|\lambda| + 1)|b|. Aber ∣λ+1∣≠∣λ∣+1|\lambda + 1| \neq |\lambda| + 1 für einige λ∈R\lambda\in\mathbb{R}. Ich zeige, dass ∣z_1+z_2∣=∣z_1∣+∣z_2∣⟺z_2=λz_1|z\_1+z\_2| = |z\_1|+|z\_2| \Longleftrightarrow z\_2 = \lambda z\_1 mit einem λ≥0\lambda \ge 0. Zunächst stellen wir einmal fest, dass ∣z_1+z_2∣=∣z_1∣+∣z_2∣⟺∣z_1+z_2∣2=∣z_1∣2+∣z_2∣2+2∣z_1∣∣z_2∣|z\_1+z\_2| = |z\_1|+|z\_2| \Longleftrightarrow |z\_1+z\_2|^2 = |z\_1|^2+|z\_2|^2+2|z\_1||z\_2|. Nun gilt mit z=z_1z_2‾z = z\_1\overline{z\_2}:

    $\begin{eqnarray*} |z\_1+z\_2|^2 &=& (z\_1+z\_2)\overline{z\_1+z\_2}\\ &=& (z\_1+z\_2)(\overline{z\_1}+\overline{z\_2})\\ &=& |z\_1|^2 + |z\_2|^2 + z + \overline z\\ &=& |z\_1|^2 + |z\_2|^2 + 2{\textrm{Re}}z\,. \end{eqnarray*}

    Die Aussage ist also äquivalent zu {\textrm{Re}}(z\_1\overline{z\_2}) = |z\_1||z\_2|. Sei nun z_1=r_1eiφ1z\_1 = r\_1 e^{i\varphi_1} und z_2=r_2eiφ2z\_2 = r\_2 e^{i\varphi_2} mit r_1,r_2≥0r\_1,r\_2\ge 0 und \varphi\_1,\varphi\_2\in [0,2\pi). Da z_1z_2‾=r_1r_2ei(φ_1−φ_2)z\_1\overline{z\_2} = r\_1r\_2e^{i(\varphi\_1-\varphi\_2)} und ∣z_i∣=r_i|z\_i| = r\_i für i=1,2i=1,2, ist die Aussage nun gleichwertig mit r_1r_2cos(φ_1−φ_2)=r_1r_2r\_1r\_2\cos(\varphi\_1-\varphi\_2) = r\_1r\_2. Das ist aber gleichbedeutend mit r1=0r_1 = 0 oder r2=0r_2 = 0 oder φ_1=φ_2\varphi\_1 = \varphi\_2. Genau dann, wenn dies gilt, ist (z1=0z_1 = 0 oder z2=0z_2 = 0) oder (ausschließend) z_2=r_2eiφ_1=(r_2r_1−1)z_1z\_2 = r\_2e^{i\varphi\_1} = (r\_2r\_1^{-1})z\_1. Das ist aber die Behauptung.

    @MamboKurt: Ich hab ne MamboKurt-Brille. 😉 Haste den schonmal live gesehen?



  • dann zäalt des halt nur für k element R+
    zufrieden?

    @webfritzi: ja ich habe mamboKurt schon live gesehen. der geht ab wie ein flitzebogen :). war echt der hammer



  • Yeah, Mambo ist cool. Ich war mal bei dem im Backstage-Raum, denn ich bin Mitglied seines Fanclubs (www.dewuch.de). Geh mal ruff.



  • das is cool.
    du bist der erste, den ich treffe, der mambokurt mag.

    lob und anerkennung von meiner seite



  • Mein Fanclub-Name ist Filou Fritz [Filuu Frie]. 😉


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