Lösung 3.3:2e
Aus Online Mathematik Brückenkurs 2
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| - | Wenn wir die Gleichung für <math>w=\frac{z+i}{z-i}</math> lösen, erhalten wir | + | Wenn wir die Gleichung für <math>w=\frac{z+i}{z-i}</math> lösen, erhalten wir |
| - | {{Abgesetzte Formel||<math>w^2=-1\,\textrm{ | + | {{Abgesetzte Formel||<math>w^2=-1\,\textrm{,}</math>}} |
| - | + | deren Wurzeln wir schon kennen, | |
{{Abgesetzte Formel||<math>w=\left\{\begin{align} | {{Abgesetzte Formel||<math>w=\left\{\begin{align} | ||
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also muss <math>z</math> die Gleichung | also muss <math>z</math> die Gleichung | ||
| - | {{Abgesetzte Formel||<math>\frac{z+i}{z-i}=-i\quad</math> | + | {{Abgesetzte Formel||<math>\frac{z+i}{z-i}=-i\quad</math> oder <math>\quad\frac{z+i}{z-i}=i</math>}} |
| - | erfüllen. Wir lösen die beiden Fälle | + | erfüllen. Wir lösen die beiden Fälle getrennt. |
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:Wir multiplizieren beide Seiten mit <math>z-i</math>, | :Wir multiplizieren beide Seiten mit <math>z-i</math>, | ||
| - | {{Abgesetzte Formel||<math>z+i=-i(z-i) | + | {{Abgesetzte Formel||<math>z+i=-i(z-i)</math>}} |
| - | :und ziehen | + | :und ziehen alle <math>z</math>-Terme zur linken Seite und alle Konstanten zur rechten Seite |
{{Abgesetzte Formel||<math>z+iz=-1-i\,\textrm{.}</math>}} | {{Abgesetzte Formel||<math>z+iz=-1-i\,\textrm{.}</math>}} | ||
| - | : | + | :Das ergibt |
{{Abgesetzte Formel||<math>z = \frac{-1-i}{1+i} = \frac{-(1+i)}{1+i} = -1\,\textrm{.}</math>}} | {{Abgesetzte Formel||<math>z = \frac{-1-i}{1+i} = \frac{-(1+i)}{1+i} = -1\,\textrm{.}</math>}} | ||
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:Wir multiplizieren beide Seiten mit <math>z-i</math>, | :Wir multiplizieren beide Seiten mit <math>z-i</math>, | ||
| - | {{Abgesetzte Formel||<math>z+i=i(z-i) | + | {{Abgesetzte Formel||<math>z+i=i(z-i)</math>}} |
| - | :und ziehen alle <math>z</math>-Terme zur linken Seite | + | :und ziehen alle <math>z</math>-Terme zur linken Seite und alle Konstanten zur rechten Seite |
{{Abgesetzte Formel||<math>z-iz=1-i\,\textrm{.}</math>}} | {{Abgesetzte Formel||<math>z-iz=1-i\,\textrm{.}</math>}} | ||
Aktuelle Version
Wenn wir die Gleichung für \displaystyle w=\frac{z+i}{z-i} lösen, erhalten wir
| \displaystyle w^2=-1\,\textrm{,} |
deren Wurzeln wir schon kennen,
| \displaystyle w=\left\{\begin{align}
-i\,,&\\[5pt] i\,,& \end{align}\right. |
also muss \displaystyle z die Gleichung
| \displaystyle \frac{z+i}{z-i}=-i\quad oder \displaystyle \quad\frac{z+i}{z-i}=i |
erfüllen. Wir lösen die beiden Fälle getrennt.
- \displaystyle (z+i)/(z-i)=-i:
- Wir multiplizieren beide Seiten mit \displaystyle z-i,
| \displaystyle z+i=-i(z-i) |
- und ziehen alle \displaystyle z-Terme zur linken Seite und alle Konstanten zur rechten Seite
| \displaystyle z+iz=-1-i\,\textrm{.} |
- Das ergibt
| \displaystyle z = \frac{-1-i}{1+i} = \frac{-(1+i)}{1+i} = -1\,\textrm{.} |
- \displaystyle (z+i)/(z-i)=i:
- Wir multiplizieren beide Seiten mit \displaystyle z-i,
| \displaystyle z+i=i(z-i) |
- und ziehen alle \displaystyle z-Terme zur linken Seite und alle Konstanten zur rechten Seite
| \displaystyle z-iz=1-i\,\textrm{.} |
- Dies ergibt
| \displaystyle z = \frac{1-i}{1-i} = 1\,\textrm{.} |
Die Wurzeln sind daher \displaystyle z=-1 und \displaystyle z=1\,.
