Aşağıdaki eşitliği sağlayan ve
, olan karmaşık sayısı nedir?
Lütfen önce bir cevap seç.
Doğru cevap: B
Önce sağ tarafı sadeleştirelim: 1 - i 1 + i = ( 1 - i ) ( 1 - i ) ( 1 + i ) ( 1 - i ) Pay ve paydayı açalım: ( 1 - i ) ( 1 - i ) = ( 1 - i ) 2 = 1 - 2 i + i 2 = 1 - 2 i - 1 = - 2 i ( 1 + i ) ( 1 - i ) = 1 2 - i 2 = 1 - ( - 1 ) = 2 Böylece: 1 - i 1 + i = - 2 i 2 = - i Dolayısıyla denklem: z 4 = - i Şimdi - i sayısını kutupsal biçimde yazalım. Mutlak değeri 1 ve argümanı: - i = cos ( - π 2 ) + i sin ( - π 2 ) Dördüncü dereceden kökler için genel formül: z = cos ( - π 2 + 2 k π 4 ) + i sin ( - π 2 + 2 k π 4 ), k ∈ { 0, 1, 2, 3 } Açıyı sadeleştirelim: - π 2 + 2 k π 4 = - π 8 + k π 2 Şimdi Re ( z ) > 0 ve Im ( z ) > 0 şartı için açının birinci bölgede olması gerekir. Seçenekler: k = 0 ⇒ θ = - π 8 k = 1 ⇒ θ = - π 8 + π 2 = 3 π 8 k = 2 ⇒ θ = 7 π 8 k = 3 ⇒ θ = 11 π 8 Birinci bölgede olan tek açı θ = 3 π 8 olduğundan istenen kök: z = cos ( 3 π 8 ) + i sin ( 3 π 8 ) Şıklardaki köklü ifadeye çevirelim. Yarım açı formülleriyle: cos ( 3 π 8 ) = 1 + cos ( 3 π 4 ) 2 sin ( 3 π 8 ) = 1 - cos ( 3 π 4 ) 2 Ayrıca: cos ( 3 π 4 ) = - 2 2 Yerine yazınca: cos ( 3 π 8 ) = 1 - 2 2 2 = 2 - 2 4 = 1 2 2 - 2 sin ( 3 π 8 ) = 1 + 2 2 2 = 2 + 2 4 = 1 2 2 + 2 Sonuç: z = 1 2 ( 2 - 2 + i 2 + 2 ) Bu ifade şıklarla karşılaştırıldığında doğru seçenek B1470 ’dır.
- Çözüm: Önce sağ tarafı sadeleştirelim: 1 - i 1 + i = ( 1 - i ) ( 1 - i ) ( 1 + i ) ( 1 - i ) Pay ve paydayı açalım: ( 1 - i ) ( 1 - i ) = ( 1 - i ) 2 = 1 - 2 i + i 2 = 1 - 2 i - 1 = - 2 i ( 1 + i ) ( 1 - i ) = 1 2 - i 2 = 1 - ( - 1 ) = 2 Böylece: 1 - i 1 + i = - 2 i 2 = - i Dolayısıyla denklem: z 4 = - i Şimdi - i sayısını kutupsal biçimde yazalım. Mutlak değeri 1 ve argümanı: - i = cos ( - π 2 ) + i sin ( - π 2 ) Dördüncü dereceden kökler için genel formül: z = cos ( - π 2 + 2 k π 4 ) + i sin ( - π 2 + 2 k π 4 ), k ∈ { 0, 1, 2, 3 } Açıyı sadeleştirelim: - π 2 + 2 k π 4 = - π 8 + k π 2 Şimdi Re ( z ) > 0 ve Im ( z ) > 0 şartı için açının birinci bölgede olması gerekir. Seçenekler: k = 0 ⇒ θ = - π 8 k = 1 ⇒ θ = - π 8 + π 2 = 3 π 8 k = 2 ⇒ θ = 7 π 8 k = 3 ⇒ θ = 11 π 8 Birinci bölgede olan tek açı θ = 3 π 8 olduğundan istenen kök: z = cos ( 3 π 8 ) + i sin ( 3 π 8 ) Şıklardaki köklü ifadeye çevirelim. Yarım açı formülleriyle: cos ( 3 π 8 ) = 1 + cos ( 3 π 4 ) 2 sin ( 3 π 8 ) = 1 - cos ( 3 π 4 ) 2 Ayrıca: cos ( 3 π 4 ) = - 2 2 Yerine yazınca: cos ( 3 π 8 ) = 1 - 2 2 2 = 2 - 2 4 = 1 2 2 - 2 sin ( 3 π 8 ) = 1 + 2 2 2 = 2 + 2 4 = 1 2 2 + 2 Sonuç: z = 1 2 ( 2 - 2 + i 2 + 2 ) Bu ifade şıklarla karşılaştırıldığında doğru seçenek B1470 ’dır.
Önce sağ tarafı sadeleştirelim:
Pay ve paydayı açalım:
Böylece:
Dolayısıyla denklem:
Şimdi sayısını kutupsal biçimde yazalım. Mutlak değeri ve argümanı:
Dördüncü dereceden kökler için genel formül:
Açıyı sadeleştirelim:
Şimdi ve şartı için açının birinci bölgede olması gerekir. Seçenekler:
Birinci bölgede olan tek açı olduğundan istenen kök:
Şıklardaki köklü ifadeye çevirelim. Yarım açı formülleriyle:
Ayrıca:
Yerine yazınca:
Sonuç:
Bu ifade şıklarla karşılaştırıldığında doğru seçenek B7560’dır.