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Gleichung einer komplexen Ebene

Universität / Fachhochschule

Tags: Komplexe Ebene

 
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Steve2309

Steve2309 aktiv_icon

21:24 Uhr, 02.12.2020

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Die Aufgabe:

1. Zeigen Sie, dass die Gleichung einer Geraden in der komplexen Ebenen in der folgenden Form

az + ¯az¯ +c=0 mit a ∈ C und cR

geschrieben werden kann.

2. Zeigen Sie, dass die Gleichung eines Kreises in der komplexen Ebenen in der folgenden Form

azz¯ + bz + ¯bz¯ +c=0 mit a,bC und cR

geschrieben werden kann.

3. Untersuchen Sie die Auswirkung der Transformation z1z, die die komplexe Ebene ohne den
Ursprung auf sich selbst abbildet. Beweisen Sie, dass das Bild einer Geraden unter dieser Transformation eine Gerade oder ein Kreis ist und dass das Bild eines Kreises unter dieser Transformation
eine Gerade oder ein Kreis ist.


Eigentlich fand ich die Aufgabe beim überfliegen einfach, aber beim Anfangen mit der Aufgabe bin ich irgendwie nicht weit gekommen

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
rundblick

rundblick aktiv_icon

00:19 Uhr, 03.12.2020

Antworten
.
"Eigentlich fand ich die Aufgabe beim überfliegen einfach
aber beim Anfangen mit der Aufgabe bin ich irgendwie nicht weit gekommen"


einfach solche "Überflieger" - Sprüche sind zu dümmlich
für einen Studenten der wirklich selbst etwas erarbeiten will ..


also beginne mal mit der Beantwortung dieser Fragen:

1.) WIE hast du "angefangen" ? ..

2.) WIE WEIT bist du gekommen ? ...

dann kann man weitersehen und vielleicht gezielt helfen..

.


Steve2309

Steve2309 aktiv_icon

11:41 Uhr, 03.12.2020

Antworten
Erstmal zur 1):

Man hat die Gleichung az + ¯az¯ +c=0 mit a ∈ C und cR gegeben.

Man schreibt z als z=x+iy und z¯=x-iy. a ist eine Komplexe zahl und kann somit als (x,y) geschrieben werden. c ist reell, aslo folgt c=(x,0). Ich würde jetzt einfach das ganze in die Gleichung einsetzen und auflösen. Aber wie lässt sich ¯a umschreiben?
Steve2309

Steve2309 aktiv_icon

11:48 Uhr, 03.12.2020

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Ich muss noch erwähnen, dass mir klar ist, dass die Gleichung einer Geraden ax+by=c lautet und es ist auch klar, dass man das so in der Form darstellen darf. Ich bin nur etwas über das ¯a irritiert.

Oder schreibt man für a=(a1+a2i)?
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Respon

Respon

11:56 Uhr, 03.12.2020

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Ja, das ist eine Möglichkeit.
a=a1+ia2
a¯=a1-ia2
Konzentriere dich vorerst auf az+a¯z¯.... du wirst erkennen, dass rein imaginäre Terme sich gegenseitig aufheben.
Steve2309

Steve2309 aktiv_icon

12:06 Uhr, 03.12.2020

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Erstmal danke für deine Antwort.

Ich habe jetzt allgemein 2a1x-2a2y+c=0 raus. Dann kann man das doch folgender Maßen umformen:

2a1x+2a2y=c

Würde das schon als Beweis reichen?
Antwort
Respon

Respon

12:08 Uhr, 03.12.2020

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Vergleiche dein Ergebnis mit der Geradengleichungsform (11:48).
Steve2309

Steve2309 aktiv_icon

12:11 Uhr, 03.12.2020

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Meinst du mit 11:48 ax+by=c?

Falls ja, dann müsste das doch stimmen, oder?
Antwort
Respon

Respon

12:14 Uhr, 03.12.2020

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So ist es.

Ist beim 2. Beispiel a oder a ?
Steve2309

Steve2309 aktiv_icon

13:36 Uhr, 03.12.2020

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Für die Gleichung azz¯ + bz + ¯bz¯ +c=0 mit a,bC und cR habe ich folgendes Raus:

(a1xhoch2+a1yhoch2+ia2xhoch2+ia2yhoch2)+2b1x+b2iy-b1iy+c=0

das Ganze sieht mir aber nicht wirklich richtig aus. Es würde dann 2 komplexe a geben und ein komplexes b und ein im B oder?
Antwort
Respon

Respon

13:41 Uhr, 03.12.2020

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Deswegen meine Frage.
Wäre a, dann gäbe es keine imaginäre Teile.
Bei bz+b¯z¯  ( siehe weiter oben ) taucht ja kein i mehr auf.
Steve2309

Steve2309 aktiv_icon

13:48 Uhr, 03.12.2020

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Ok danke für die Hilfe.


Bei der 3. komme ich leider immer noch auf keinen Ansatz..
Steve2309

Steve2309 aktiv_icon

14:08 Uhr, 03.12.2020

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Ich hab mal etwas gegooglet und gefunden, dass 1z eine Drehung um die x1-Achse um 180 Grad ist und kreistreu ist. Aber wie kommt man darauf und was genau bedeutet kreistreu?
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Respon

Respon

14:30 Uhr, 03.12.2020

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Wir hatten die Geradengleichung :az+a¯z¯+c=0
z1z
1z=1zz¯z¯=z¯|z|2


az¯|z|2+a¯z|z|2+c=0
Für c=0 eine Gerade, für c0 ein Kreis
Steve2309

Steve2309 aktiv_icon

18:09 Uhr, 03.12.2020

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Ah verstehe. Danke!
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