Βρείτε το k

Συντονιστής: chris_gatos

Άβαταρ μέλους
chris_gatos
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6962
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 9:03 pm
Τοποθεσία: Ανθούπολη

Βρείτε το k

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από chris_gatos » Πέμ Ιαν 19, 2012 8:09 pm

Έστω:
\displaystyle{ 
x_n  + iy_n  = (1 + i\sqrt 3 )^n  
} όπου \displaystyle{ 
x_n ,y_n  \in \mathbb {R} 
} και n θετικός φυσικός.
Αν ισχύει:
\displaystyle{ 
x_{19} y_{91}  + x_{91} y_{19}  = 2^k \sqrt 3  
} τότε να βρείτε το k


Χρήστος Κυριαζής
Άβαταρ μέλους
pito
Δημοσιεύσεις: 1764
Εγγραφή: Τρί Μάιος 18, 2010 10:41 pm
Τοποθεσία: mathematica

Re: Βρείτε το k

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από pito » Πέμ Ιαν 19, 2012 10:42 pm

Απαντώ με μεγάλη επιφύλαξη:

Είναι x_{n}+iy_{n}=(1+i\sqrt{3})^{n}=[2(\frac{1}{2}+i\frac{\sqrt{3}}{2})]^{n}=[2(cos\frac{\pi }{3}+isin\frac{\pi }{3})]^{n}
=2^{n}(cos\frac{n\pi }{3}+isin\frac{n\pi }{3})  (1) ( η τελευταία από τον τύπο de Moivre)

Ακόμη (x_{19}+iy_{19})(x_{91}+iy_{91})=(x_{19}x_{91}-y_{19}y_{91})+(x_{19}y_{91}+x_{91}y_{19})i  (2)

Αλλά και λόγω της (2) είναι
(x_{19}+iy_{19})(x_{91}+iy_{91})=2^{19}(cos\frac{19\pi }{3}+isin\frac{19\pi }{3})2^{91}(cos\frac{91\pi }{3}+isin\frac{91\pi }{3})
=2^{110}(cos(6\pi +\frac{\pi }{3})+isin(6\pi +\frac{\pi }{3}))(cos(30\pi +\frac{\pi }{3})+isin(30\pi +\frac{\pi }{3}))
=2^{110}(\frac{1}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}i)^{2}=-2^{109}+2^{109}\sqrt{3}i (3)

Από τις (2) και (3) και το ζητούμενο θα πρέπει 2^{109}\sqrt{3}=2^{k}\sqrt{3}\Rightarrow k=109
τελευταία επεξεργασία από pito σε Πέμ Ιαν 19, 2012 10:46 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


1. Δεν διδάσκουμε με αυτό που λέμε και κάνουμε. Διδάσκουμε με αυτό που είμαστε.
2. Ο μέτριος δάσκαλος περιγράφει. Ο καλός δάσκαλος εξηγεί. Ο σωστός δάσκαλος αποδεικνύει. Ο σπουδαίος δάσκαλος εμπνέει. ( Γουίλιαμ Γουάρντ)
Άβαταρ μέλους
cretanman
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 4097
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:35 pm
Τοποθεσία: Ηράκλειο Κρήτης
Επικοινωνία:

Re: Βρείτε το k

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από cretanman » Πέμ Ιαν 19, 2012 10:45 pm

Θέτουμε a=1+i\sqrt{3} και το a (όπως και το \overline{a}) είναι ρίζα της εξίσωσης x^3=-8.

Επίσης αφού x_n+iy_n=a^n άρα παίρνοντας συζυγείς έχουμε x_n-iy_n=\overline{a}^n οπότε x_n=\dfrac{a^n+\overline{a}^n}{2} και y_n=\dfrac{a^n-\overline{a}^n}{2i}

Άρα \begin{aligned} x_{19}y_{91}+x_{91}y_{19} &=\dfrac{a^{19}+\overline{a}^{19}}{2}\cdot \dfrac{a^{91}-\overline{a}^{91}}{2i}+\dfrac{a^{91}+\overline{a}^{91}}{2}\cdot \dfrac{a^{19}-\overline{a}^{19}}{2i} \nonumber \\ &= \dfrac{a^{110}-\overline{a}^{110}}{2i}=\dfrac{\left(a^3\right)^{36}a^2-\left(\overline{a}^3\right)^{36}\overline{a}^2}{2i} \nonumber \\ &= 8^{36}\dfrac{(1+i\sqrt{3})^2-(1-i\sqrt{3})^2}{2i}=2^{109}\sqrt{3} \nonumber \end{aligned}

Άρα k=109.

Αλέξανδρος


Αλέξανδρος Συγκελάκης
Απάντηση

Επιστροφή σε “Προτεινόμενα Θέματα Μαθηματικών”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 5 επισκέπτες