Binomiska ekvationer

Skapad av Mattedatten, 2011-11-28 21:26 i Matematik

2 043
7 inlägg
-2 poäng
Mattedatten
Visningsbild
P 19 Karlskrona Legend 1 729 inlägg
-1
Hej alla
Kort text: Känner någon för att förklara hur man beräknar alla rötter till z^6-2z^3+2=0?

Lång text:
Jag har en uppgift enligt följande:
"Ange alla rötter till ekvationen z^6 - 2z^3 + 2 = 0"
Känner någon för att förklara hur man gör på något bra sätt?

Jag har börjat att tillfälligt ersätta:
z^3 = t
z^6 = t^2

Detta gav ekvationen:
t^2-2t+2=0
Med lösningarna t1=0 och t2=2
Alltså så har jag två st ekvationer nu, som kommer att ge 6 lösningar:
z^3=0 (EDIT: Vänta lite, detta stämmer väl inte? det skulle ge absolutbelopp 0 och okända vinklar? :o )
och
z^3=2

Har jag börjat rätt? Om ja, hur fortsätter jag? Om nej, hur gör man? :D

Tack för hjälp!
//M

//M

XD-guy
Visningsbild
P 17 Veteran 2 422 inlägg
-1

Svar till Mattedatten [Gå till post]:
Kubikroten av t :P

Kännslan man får när Moodh dyker upp som friend suggestion på facebook ^^

Kae
Visningsbild
P 20 Västra Frölunda Schrödingers Ordningskatt 6 515 inlägg
0
Jag skulle tippa att faktorsatsen kan hjälpa. Alla rötter du hittar ger dig delare till polynomet (faktorsatsen säger att P(r) = 0 => (x - r) är en delare till P(x)).

Vi vet dessutom att kvoten av två polynom, P(x) och Q(x) är ett polynom R(x) sådant att gradR(x) = grad(P(x) - gradQ(x).

Måste bara inflika att rötterna du hittat är felaktiga. Rötterna till t^2 - 2t + 2 = 0 är inte 0 och 2.

t^2 - 2t + 2 = 0
<=>
(t - 1)^2 - 1 + 2 = 0
<=>
(t - 1)^2 = -1
<=>
t - 1 = ±i
<=>
t = 1 ± i

Härifrån kan man nog gå lite olika vägar. Ett sätt är att utnyttja faktorsatsen.

Dvs om P(x) är ett polynom av gradtal 1 eller större så meför P(r) = 0 att P(x) = (x - r)k(x) där k(x) är ett polynom sådant att gradk(x) = (gradP(x) - 1)

Man kan då skriva om polynomet z^6 - 2z^3 + 2:
z^6 - 2z^3 + 2 = (z - (1 + i))(z - (1 - i))k(z)

Om vi dividerar z^6 - 2z^3 + 2 med polynomet vi får om vi vecklar ut (z - (1 + i))(z - (1 - i)) så får vi k(z). k(z) är ett polynom av gradtal 4 och nollställena till k(z) är de resterande rötterna.

Jag orkar dock inte göra polynomdivisionen nu då sådant här är pilligt plus att du kommer få en saftig fjärdegradare att lösa sedan. Kanske är detta ett osmidigt sätt att lösa det på, jag vet inte hur pass jävlig k(z) är.

Med lite tur kan du faktorisera k(z) direkt och då är det lugnt. Testa och se var du hamnar om ingen annan kommer på något bättre.

Tillägg av Kae 2011-11-29 00:36

Fel av mig, rötterna blir t^1/3. Annars stämmer det jag skrev, däremot tror jag det blir ett jävla pill. Det finns förmodligen bättre lösningsgångar.

Jag hette tidigare Praeco

FabledIntegral
Visningsbild
P 22 Borås Veteran 955 inlägg
0
Har du skrivit ekvationen rätt? Vad säger facit? Prövade både med binomiska metoder och allmän algebra men kom inte någon vart. Ekvationen har 6 komplexa rötter men dom är väldigt krångliga.

Ingen status

FabledIntegral
Visningsbild
P 22 Borås Veteran 955 inlägg
0
Svar till Kae [Gå till post]:
Teoretiskt är din lösning en sådan jag skulle föredra. Försökte så med igår men problemet är att du tyvärr inte kan dividera z^6 - 2z^3 + 2 med produkten av t1 = 1+i och dess konjugat t2 = 1-i eftersom dessa INTE är rötter i z^6 - 2z^3 + 2 utan i t^2 - 2t + 2. Du har ju fått att

t = 1+i och t = 1-i. Men det gäller ju att t = z^3 <=> z1 = (1+i)^1/3 och z2 = (1-i)^1/3. Det blir alltså

z^6 - 2z^3 + 2 = (z-(1-i)^1/3)(z-(1+i)^1/3)k(z)

<=>

k(z) = (z^6 - 2z^3 + 2) / ((z - (1-i)^1/3)(z - (1+i)^1/3)).

Att utföra denna polynomdivision är en smärta. Jag "lyckades" lösa den via binomiska metoder men får inte svaren till de Maple får. Kan nämligen inte skriva dem på formen a+bi sedan utan bara approximationer.

Tvivlar på att denna uppgiften är korrekt för ekvationen är väldigt svår.

Ingen status

Kae
Visningsbild
P 20 Västra Frölunda Schrödingers Ordningskatt 6 515 inlägg
0

Svar till FabledIntegral [Gå till post]:
Ja, insåg att jag behövde dra kubikroten ur (1 +- i). Som du säger verkar både polynomdivisionsn samt efterföljande steg som abnormt jobbiga.

Varifrån kommer förresten "binomisk" här? Jag tolkar det som att polynomet borde vara ett binom, dvs två termer. Men här har vi ju tre.

Jag hette tidigare Praeco

FabledIntegral
Visningsbild
P 22 Borås Veteran 955 inlägg
0

Svar till Kae [Gå till post]:
Ska visa vad jag menar med binomisk. Har löst den nu men det är en hel del tal hit och dit. Ursäkta mitt segande men har glömt av denna tråd helt och hållet.

Hoppar över lite steg o skit då jag vet att du är väldigt duktig i matematik.



Ingen status


Forum » Naturvetenskap » Matematik » Binomiska ekvationer

Ansvariga ordningsvakter: DuckTales

Användare som läser i den här tråden just nu

1 utloggad

Modereringsnivå: Stenhård

Här gäller det att du är saklig och kan argumentera för dina åsikter! Ska du komma med påståenden, till exempel att 50% av alla invandrare begår brott så ska du kunna säga varifrån du fick den informationen! Off Topic, chatt eller liknande tolereras inte och allting som vi tycker inte tillför debatten någonting tar vi bort.

Visa mer information

Bedömmer vi att en tråd är oseriös eller inte leder till debatt enligt nivån på kategorin så ger vi oss själva rätten att flytta den till en mer passande del av forumet.

Vi ger oss rätten att gå in och ändra inlägg för att ta bort omogenheter eller lägga upp texten så
att det är enklare för andra att läsa (rättstavning, styckesinledning).

Skriv ett nytt inlägg

Hej! Innan du skriver om ett potentiellt problem så vill vi påminna dig om att du faktiskt inte är ensam. Du är inte onormal och världen kommer inte att gå under, vi lovar! Så slappna av och gilla livet i några minuter - känns det fortfarande hemskt? Skriv gärna ner dina tankar och frågor, vi älskar att hjälpa just dig!

Den här tråden är äldre än Rojks drömtjej!

Det senaste inlägget i den här tråden skrevs för över tre månader sedan. Är du säker på att du vill återuppliva diskussionen? Har du något vettigt att tillföra eller passar din fråga i en ny tråd? Onödiga återupplivningar kommer att låsas så tänk efter en extra gång!

Hjälp

Det här är en hjälpruta

Här får du korta tips och förklaringar om forumet. Välj kapitel i rullningslisten här ovanför.

Rutan uppdateras automagiskt

När du använder funktioner i forumet så visas bra tips här.