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Komplexe Polynomfunktion Nullstellen

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Komplexe Analysis

Tags: Komplexe Analysis, Nullstell

 
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Teddypian

Teddypian aktiv_icon

17:15 Uhr, 15.07.2017

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Hallo,

es handelt sich um die Teilaufgabe b), bei der a) muss man die Komplexe Zahl in die Fkt. einsetzen, es kommt dann null raus d.h. das wir die erste Nullstelle haben. Die Zweite Nullstelle ist auch leicht zu bekommen da das komplex konjugierte einer Nst. immer eine weitere Nst. liefert.

x0=1+2j
x1=1-2j

Jedoch komm ich an diese Stelle nicht weiter.. ich habe es bereits mit der Polynomdivision versucht die Fkt. auf eine Fkt. zweiten grades zu kürzen aber das geht mit den werten von x0 und x1 nicht. Da das j immer hängen bleibt.

Wie muss ich hier vorgehen?
VG

Anhang:
1. Bild: Aufgabenstellung

Bildschirmfoto 2017-07-15 um 17.06.22

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Nullstellen (Mathematischer Grundbegriff)
Vielfachheit einer Nullstelle (Mathematischer Grundbegriff)
Online-Nachhilfe in Mathematik
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DrBoogie

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18:21 Uhr, 15.07.2017

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"aber das geht mit"

Doch, das geht.
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

18:30 Uhr, 15.07.2017

Antworten
Du musst durch (x-(1+2j))(x-(1-2j)=x2-2x+5 teilen.
Bzw. musst nicht mal selber, es gibt auch Online-Rechner dazu:
http//www.arndt-bruenner.de/mathe/scripts/polynomdivision.htm
Teddypian

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11:01 Uhr, 16.07.2017

Antworten
Hi DrBoogie,
Achso ich sehe.. Also muss ich das Polynom durch die Linearkombination von den beiden Nst. teilen? Was ist wenn ich nur eine Nst. kenne geht das auch damit (Siehe Anhang), wie bei einer üblichen Reellen Polynom 4. Grades?
Und falls nein, warum nicht. Bin da etwas verwirrt.

Anhang:
1. Bild Rechnung

FullSizeRender-1
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

11:11 Uhr, 16.07.2017

Antworten
"Also muss ich das Polynom durch die Linearkombination von den beiden Nst. teilen?"

Welche lineare Kombination? :-O
Du teilst das Polynom durch das Produkt aus z-(1+2j) und z-(1-2j).
Das geht auch einzeln - also einmal durch z-(1+2j) und dann das Ergebnis durch z-(1-2j).
Das ist aber unnötig kompliziert, weil 2 Schritte und weil es schwieriger ist mit komplexen Zahlen.

"Was ist wenn ich nur eine Nst. kenne geht das auch damit (Siehe Anhang), wie bei einer üblichen Reellen Polynom 4. Grades?"

Natürlich geht es auch so. Nur ist halt schwieriger zu rechnen mit komplexen Zahlen, wie gesagt. Du hast Dich da bestimmt irgendwo verrechnet, wenn es nicht aufgeht.
Teddypian

Teddypian aktiv_icon

11:23 Uhr, 16.07.2017

Antworten
Haha ich meinte Linearfaktoren :-D)

Okay, ich habe es jetzt nochmal mit einer Nst. versucht verstehe aber nicht wie das gehen soll mit den ganzen j's

Anhang
Rechnung

FullSizeRender-2
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

11:35 Uhr, 16.07.2017

Antworten
Genauso wie bei reellen Zahlen.
Aber sorry, ich werde Deinen Fehler nicht suchen.

Hier nur ein einfaches Beispiel dazu: ich teile x2-3i+2 durch x-i:

x2-3xi+2:x-i
- .................. x-2i
x2-xi
=
.... -2xi+2
-
.....-2xi+2
= 0
Also, es geht auf. Wenn man keine Fehler macht.
Teddypian

Teddypian aktiv_icon

12:40 Uhr, 16.07.2017

Antworten
Hmm.. aber genau das ist das Problem in das gegebene Polynom kommt kein j vor, nur in x0 kommt ein j vor
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

16:16 Uhr, 16.07.2017

Antworten
OK, dann dieses Beispiel: ich teile x3+x2+x+1 durch x+i:

x3+x2+x+1:x+i
- .................... x2+(1-i)x+1
x3+ix2
=
x2(1-i)+x+1
-
x2(1-i)+i(1-i)
=
x+i
-
x+i
=
0

Es klappt also alles wunderbar, obwohl in x3+x2+x+1 kein i vorkommt.
Antwort
rundblick

rundblick aktiv_icon

16:22 Uhr, 16.07.2017

Antworten
.
"Was ist wenn ich nur eine Nst. kenne "

du könntest dir merken:

wenn ein Polynom mit lauter reellen Koeffizienten gegeben ist
und wenn du weisst, dass eine "Nullstelle" eine komplexe Zahl
z1=a+bj ist (mit b0), dann MUSS immer als weitere Nullstelle
die dazu konjugiert komplexe Zahl z2=a-bj auftreten
(überlege/finde heraus , warum das so ist)

um dann mögliche weitere Nullstellen des gegebenen Polynoms zu finden teilst du dieses
durch das Produkt der beiden Linearfaktoren (z-z1)(z-z2) also durch einen Term
zweiten Grades mit lauter reellen Vorzahlen ( in deinem Beispiel-> z2-2z+5)
so, wie dir geraten wurde - also sei nicht weiter so beratungsresistent und
nenne das auch noch "Bin etwas verwirrt."

also

(z4-4z3+14z2-20z+25):(z2-2z+5)=?

welche "Nullstellen" findest du dann insgesamt?

ok?
Frage beantwortet
Teddypian

Teddypian aktiv_icon

08:31 Uhr, 17.07.2017

Antworten
Alles klar habs jetzt.

Es war ein Denkfehler, und zwar hab ich nicht verstanden wie ich z.B. -4Z3 mit eine Zahl wie -(1+2j)z3 verrechnen soll, ich habe die zwei Zahlen so betrachten als wären das Äpfel und Birnen daweil ist ja -4z3 eine Komplexe Zahl nur dass das Imaginäranteil =0 ist -.-

Aber wie du bereits sagtest DrBoogie man kann ebenfalls mit einer Nst. dividieren nur ist der Rechenaufwand deutlich mehr, weil ein j vorkommt. Und wenn man das Produkt der beiden Linearfaktoren (z−z1)⋅(z−z2) benutzt wie Rundblick erklärt hat, dann hat man nur reelle Koeffizienten was einem die Rechnerei deutlich vereinfacht

Trotzdem danke für eure Zeit!
Frage beantwortet
Teddypian

Teddypian aktiv_icon

08:32 Uhr, 17.07.2017

Antworten
Alles klar habs jetzt.

Es war ein Denkfehler, und zwar hab ich nicht verstanden wie ich z.B. -4Z3 mit eine Zahl wie -(1+2j)z3 verrechnen soll, ich habe die zwei Zahlen so betrachten als wären das Äpfel und Birnen daweil ist ja -4z3 eine Komplexe Zahl nur dass das Imaginäranteil =0 ist -.-

Aber wie du bereits sagtest DrBoogie man kann ebenfalls mit einer Nst. dividieren nur ist der Rechenaufwand deutlich mehr, weil ein j vorkommt. Und wenn man das Produkt der beiden Linearfaktoren (z−z1)⋅(z−z2) benutzt wie Rundblick erklärt hat, dann hat man nur reelle Koeffizienten was einem die Rechnerei deutlich vereinfacht

Trotzdem danke für eure Zeit!
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Teddypian

Teddypian aktiv_icon

08:32 Uhr, 17.07.2017

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Alles klar habs jetzt.

Es war ein Denkfehler, und zwar hab ich nicht verstanden wie ich z.B. -4Z3 mit eine Zahl wie -(1+2j)z3 verrechnen soll, ich habe die zwei Zahlen so betrachten als wären das Äpfel und Birnen daweil ist ja -4z3 eine Komplexe Zahl nur dass das Imaginäranteil =0 ist -.-

Aber wie du bereits sagtest DrBoogie man kann ebenfalls mit einer Nst. dividieren nur ist der Rechenaufwand deutlich mehr, weil ein j vorkommt. Und wenn man das Produkt der beiden Linearfaktoren (z−z1)⋅(z−z2) benutzt wie Rundblick erklärt hat, dann hat man nur reelle Koeffizienten was einem die Rechnerei deutlich vereinfacht

Trotzdem danke für eure Zeit!
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Teddypian

Teddypian aktiv_icon

08:32 Uhr, 17.07.2017

Antworten
Alles klar habs jetzt.

Es war ein Denkfehler, und zwar hab ich nicht verstanden wie ich z.B. -4Z3 mit eine Zahl wie -(1+2j)z3 verrechnen soll, ich habe die zwei Zahlen so betrachten als wären das Äpfel und Birnen daweil ist ja -4z3 eine Komplexe Zahl nur dass das Imaginäranteil =0 ist -.-

Aber wie du bereits sagtest DrBoogie man kann ebenfalls mit einer Nst. dividieren nur ist der Rechenaufwand deutlich mehr, weil ein j vorkommt. Und wenn man das Produkt der beiden Linearfaktoren (z−z1)⋅(z−z2) benutzt wie Rundblick erklärt hat, dann hat man nur reelle Koeffizienten was einem die Rechnerei deutlich vereinfacht

Trotzdem danke für eure Zeit!
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rundblick

rundblick aktiv_icon

10:29 Uhr, 17.07.2017

Antworten
.
" als wären das Äpfel und Birnen daweil "

nichts gegen Äpfel und Birnen - aber unerfreulich sind solche Typen hier,
die ihren Sermon gleich im Viererpack anliefern - aber es nicht für nötig finden,
Fragen anständig zu beantworten (->"welche "Nullstellen" findest du dann insgesamt?")

Hauptsache "Alles klar habs jetzt. " .. egal ob falsch oder richtig..
toll
.