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Bestimmen Sie Betrag, Argument, Real- und Imagin¨arteil der komplexen Zahl

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Universit¨at Konstanz

Fachbereich Mathematik und Statistik Vorkurs Mathematik 2013

Dr. D.K. Huynh

Blatt 9 Aufgabe 40

Bestimmen Sie Betrag, Argument, Real- und Imagin¨arteil der komplexen Zahl 𝑧 ∈ ℂ : (a) 𝑧 = 1 + √

3𝑖

2 (b) 𝑧 = 1 − 𝑖

1 + 𝑖 (c) 𝑧 = 𝑖

𝑛

, 𝑛 ∈ ℤ (d) 𝑧 = (1 + 𝑖)

2013

(e) 𝑧 =

( 1 + 𝑖

√ 2 )

𝑛

, 𝑛 ∈ ℤ . Aufgabe 41

Bestimmen Sie alle 𝑧 ∈ ℂ mit

(a) 𝑧

2

+ 𝑧 + 1 = 0 (b) 𝑧

3

− 2𝑧

2

+ 𝑧 − 2 = 0.

Aufgabe 42 Beweisen Sie

(a) die Additionstheoreme, d.h. f¨ur alle 𝑥, 𝑦 ∈ ℝ gilt

cos(𝑥 + 𝑦) = cos 𝑥 cos 𝑦 − sin 𝑥 sin 𝑦, sin(𝑥 + 𝑦) = sin 𝑥 cos 𝑦 + cos 𝑥 sin 𝑦.

Benutzen Sie hierzu die Eulersche Formel 𝑒

𝑖𝑥

= cos 𝑥 + 𝑖 sin 𝑥.

(b) f¨ur alle 𝑛 ∈ ℕ mit vollst¨andiger Induktion

(cos 𝑥 + 𝑖 sin 𝑥)

𝑛

= cos 𝑛𝑥 + 𝑖 sin 𝑛𝑥,

wobei 𝑥, 𝑦 ∈ ℝ . Benutzen Sie hierbei die Additionstheoreme ohne Verwendung der Eulerschen Formel.

Aufgabe 43

Zeigen Sie, dass ( ℂ

, ⋅ ) mit der gew¨ohnlichen Multiplikation eine abelsche Gruppe ist.

Aufgabe 44

Skizzieren Sie die folgenden Mengen in der komplexen Zahlenebene (a) 𝑀 = { 𝑧 ∈ ℂ : 1 ≤ ∣ 𝑧 ∣ ≤ 2 } (b) 𝑀 = {

𝑧 ∈ ℂ : 𝜋

4 < arg(𝑧) < 𝜋 2

}

.

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