Hvordan løse lineære likninger med komplekse tall

Du kan løse lineære likninger med komplekse tall med samme teknikker som du bruker for å løse lineære likninger med reelle tall. For å kunne løse likninger med komplekse tall er det viktig at du behersker addisjon, subtraksjon, multiplikasjon og divisjon av komplekse tall.

Eksempel 1

Løs likningen 10z 8i = 1 5iz for z

Du begynner å løse likningen ved å samle alle ledd med z på én side av likhetstegnet:

10z 8i = 1 5iz 10z + 5iz = 1 + 8i (10 + 5i)z = 1 + 8i.

Deretter får du z alene ved å dele på koeffisienten til z:

(10 + 5i)z = 1 + 8i z = 1 + 8i 10 + 5i.

Løsninger på likninger med komplekse tall skal du skrive uten komplekse tall i nevneren. Du må derfor utvide brøken med den konjugerte av nevneren:

z = 1 + 8i 10 + 5i = (1 + 8i) (10 5i) (10 + 5i) (10 5i) = 50 + 75i 125 = 2 + 3i 5 .

Eksempel 2

Løs likningen z3 z+i = i for z

For å løse likningen må du først gange med z + i på begge sider av likhetstegnet:

z 3 z + i = i z 3 = iz 1.

Deretter kan du løse likningen ved å samle alle ledd med z:

z 3 = iz 1 z iz = 2 (1 i)z = 2.

Nå får du z alene ved å dele på 1 i på begge sider av likhetstegnet:

(1 i)z = 2 z = 2 1 i.

Til slutt får du det endelige svaret ved å utføre divisjonen:

z = 2 1 i = 2 (1 + i) (1 i) (1 + i) = 2 (1 + i) 2 = 1 + i.

Tenk på dette

Lineære likninger med reelle tall kan du løse grafisk ved å finne skjæringspunktet mellom uttrykket venstre side og uttrykket høyre side av likhetstegnet. Kan du gjøre det samme med komplekse ligninger?

Reelle funksjonsuttrykk kan plottes i et todimensjonalt koordinatsystem. Å plotte av komplekse funksjonsuttrykk krever derimot fire dimensjoner. Siden du ikke klarer å tegne firedimensjonale koordinatsystemer er det heller ikke mulig å plotte komplekse funksjonsuttrykk. Komplekse ligninger kan derfor ikke løses grafisk.

Vil du vite mer?Registrer degDet er gratis!