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Lösung 3.1:4e

Aus Online Mathematik Brückenkurs 2

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K (Solution 3.1:4e moved to Lösung 3.1:4e: Robot: moved page)
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If we multiply both sides by <math>z+i</math>, we avoid having <math>z</math> in the denominator,
+
Wir multiplizieren beide Seiten mit <math>z+i</math>, und werden dadurch <math>z</math> im Nenner los,
{{Abgesetzte Formel||<math>iz+1=(3+i)(z+i)\,\textrm{.}</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>iz+1=(3+i)(z+i)\,\textrm{.}</math>}}
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At the same time, this means that we are now working with a new equation which is not necessarily entirely equivalent with the original equation. Should the new equation show itself to have <math>z=-i</math> as a solution, then we must ignore that solution, because our initial equation cannot possibly have <math>z=-i</math> as a solution (the denominator of the left-hand side becomes zero).
+
Dies bedeutet aber dass wir eine neue Gleichung haben, die nicht äquivalent mit der ursprünglichen Gleichung ist. Wenn die neue Gleichung eine Lösung <math>z=-i</math> hat, kann dies unmöglich eine Lösung der ursprünglichen Gleichung sein, nachdem der Nenner dann 0 wäre.
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We expand the right-hand side in the new equation,
+
Wir erweitern die rechte Seite der neuen Gleichung,
{{Abgesetzte Formel||<math>iz+1 = 3z+3i+iz-1\,,</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>iz+1 = 3z+3i+iz-1\,,</math>}}
-
and move all the terms in <math>z</math> over to the left-hand side and the constants to the right-hand side,
+
und ziehen alle <math>z</math>-Terme zur linken Seite, und alle Konstanten zur rechten Seite,
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
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\end{align}</math>}}
\end{align}</math>}}
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Then, we obtain
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Wir erhalten also,
{{Abgesetzte Formel||<math>z = \frac{-2+3i}{-3} = \frac{2}{3}-i\,\textrm{.}</math>}}
{{Abgesetzte Formel||<math>z = \frac{-2+3i}{-3} = \frac{2}{3}-i\,\textrm{.}</math>}}
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It is a little troublesome to divide two complex numbers, so we will therefore not check whether <math>z=\tfrac{2}{3}-i</math> is a solution to the original equation, but satisfy ourselves with substituting into the equation <math>iz+1=(3+i)(z+i)</math>,
+
Nachdem es recht mühsam ist, kompleze Zahlen mit einander zu dividieren, kontrollieren wir nicht die Lösung in der ursprünglichen Gleichung, sondern in der Gleichung <math>iz+1=(3+i)(z+i)</math>,
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
{{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align}
-
\text{LHS} &= iz+1 = i(\tfrac{2}{3}-i)+1 = \tfrac{2}{3}\cdot i+1+1 = 2+\tfrac{2}{3}i,\\[5pt]
+
\text{Linke Seite} &= iz+1 = i(\tfrac{2}{3}-i)+1 = \tfrac{2}{3}\cdot i+1+1 = 2+\tfrac{2}{3}i,\\[5pt]
-
\text{RHS} &= (3+i)(z+i) = (3+i)(\tfrac{2}{3}-i+i) = (3+i)\tfrac{2}{3} = 2+\tfrac{2}{3}i\,\textrm{.}
+
\text{Rechte Seite} &= (3+i)(z+i) = (3+i)(\tfrac{2}{3}-i+i) = (3+i)\tfrac{2}{3} = 2+\tfrac{2}{3}i\,\textrm{.}
\end{align}</math>}}
\end{align}</math>}}

Version vom 10:38, 12. Mai 2009

Wir multiplizieren beide Seiten mit z+i, und werden dadurch z im Nenner los,

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

Dies bedeutet aber dass wir eine neue Gleichung haben, die nicht äquivalent mit der ursprünglichen Gleichung ist. Wenn die neue Gleichung eine Lösung z=−i hat, kann dies unmöglich eine Lösung der ursprünglichen Gleichung sein, nachdem der Nenner dann 0 wäre.

Wir erweitern die rechte Seite der neuen Gleichung,

iz+1=3z+3i+iz−1

und ziehen alle z-Terme zur linken Seite, und alle Konstanten zur rechten Seite,

iz−3z−iz−3z=3i−1−1=−2+3i.

Wir erhalten also,

z=−3−2+3i=32−i.

Nachdem es recht mühsam ist, kompleze Zahlen mit einander zu dividieren, kontrollieren wir nicht die Lösung in der ursprünglichen Gleichung, sondern in der Gleichung iz+1=(3+i)(z+i),

Linke SeiteRechte Seite=iz+1=i(32−i)+1=32i+1+1=2+32i=(3+i)(z+i)=(3+i)(32−i+i)=(3+i)32=2+32i.
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