Αναζήτηση μιγαδικών

Σ' αυτόν τόν φάκελο καταχωρούνται, γιά περιορισμένο χρονικό διάστημα, ασκήσεις πού προτείνονται από οποιοδήποτε μέλος, αλλά η επίλυσή τους αφήνεται ΜΟΝΟ στούς μαθητές.

Συντονιστής: polysot

stranton
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 686
Εγγραφή: Πέμ Ιουν 25, 2009 5:00 pm
Τοποθεσία: Σπάρτη
Επικοινωνία:

Αναζήτηση μιγαδικών

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από stranton »

Έστω w\in\mathbb{C} με την ιδιότητα |w-2|+|\bar{w}-i| = \sqrt{5}. Να βρείτε:
α) Το γεωμετρικό τόπο των εικόνων των w στο μιγαδικό επίπεδο.
β) Την ελάχιστη τιμή που μπορεί να πάρει το μέτρο του w.
γ) Τον w που έχει το μικρότερο μέτρο.

Έως 5 Οκτωβρίου 2011 - Μαθηματικά Κατεύθυνσης Γ' Λυκείου
Στράτης Αντωνέας
Άβαταρ μέλους
mathxl
Δημοσιεύσεις: 6736
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 3:49 pm
Τοποθεσία: Σιδηρόκαστρο
Επικοινωνία:

Re: Αναζήτηση μιγαδικών

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mathxl »

Συγνώμη ΄δεν πρόσεξα ότι είναι μόνο για μαθητές!!
Ποτε δεν κάνω λάθος! Μια φορά νομιζα πως είχα κάνει, αλλά τελικά έκανα λάθος!
Απ' τα τσακάλια δεν γλυτώνεις μ' ευχές η παρακάλια. Κ. Βάρναλης
Aπέναντι στις αξίες σου να είσαι ανυποχώρητος

Ενεργό μέλος από 23-12-2008 ως και 17-8-2014 (δεν θα απαντήσω σε πμ)
Άβαταρ μέλους
parmenides51
Δημοσιεύσεις: 6238
Εγγραφή: Πέμ Απρ 23, 2009 9:13 pm
Τοποθεσία: Πεύκη
Επικοινωνία:

Re: Αναζήτηση μιγαδικών

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από parmenides51 »

stranton έγραψε:Έστω w\in\mathbb{C} με την ιδιότητα |w-2|+|\bar{w}-i| = \sqrt{5}. Να βρείτε:
α) Το γεωμετρικό τόπο των εικόνων των w στο μιγαδικό επίπεδο.
β) Την ελάχιστη τιμή που μπορεί να πάρει το μέτρο του w.
γ) Τον w που έχει το μικρότερο μέτρο.
Με καλή καρδιά ας προσθέσω και εγώ δυο ερωτήματα:
δ) Την μέγιστη τιμή που μπορεί να πάρει το μέτρο του w.
ε) Τον w που έχει το μεγαλύτερο μέτρο.

Έως 5 Οκτωβρίου 2011 - Μαθηματικά Κατεύθυνσης Γ' Λυκείου
Άβαταρ μέλους
mathxl
Δημοσιεύσεις: 6736
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 3:49 pm
Τοποθεσία: Σιδηρόκαστρο
Επικοινωνία:

Re: Αναζήτηση μιγαδικών

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από mathxl »

Γράφω την απάντηση που είχα δώσει

ι)
Αν ονομάσουμε \displaystyle{A\left( {2,0} \right)}την εικόνα του \displaystyle{2 + 0i} και \displaystyle{B\left( {0, - 1} \right)} του \displaystyle{0 - 1i} τότε από την δοθείσα έχουμε

\displaystyle{|w - 2| + |\bar w - i| = \sqrt 5  \Leftrightarrow |w - 2| + |w + i| = \sqrt 5  \Leftrightarrow }

\displaystyle{\left( {AM} \right) + \left( {BM} \right) = \sqrt 5 }

όπου \displaystyle{M} η εικόνα του \displaystyle{w}

- Αν \displaystyle{M} σημείο του ευθύγραμμου τμήματος \displaystyle{{\rm{AB}}} τότε ισχύει η δοθείσα αφού από πυθαγόρειο \displaystyle{\left( {{\rm{AB}}} \right) = \sqrt 5 }

- Αν \displaystyle{M} συνευθειακό και εξωτερικό σημείο του \displaystyle{{\rm{AB}}} τότε \displaystyle{\left( {AM} \right) + \left( {BM} \right) = \sqrt 5  + 2\left( {AM} \right)} ή \displaystyle{\left( {AM} \right) + \left( {BM} \right) = \sqrt 5  + 2\left( {{\rm{B}}M} \right)}, δηλαδή \displaystyle{\left( {AM} \right) + \left( {BM} \right) > \sqrt 5 }

- Αν το \displaystyle{M} δεν είναι συνευθειακό των \displaystyle{{\rm{A}},{\rm{B}}} τότε από τριγωνική ανισότητα \displaystyle{\left( {AM} \right) + \left( {BM} \right) > \left( {{\rm{AB}}} \right) = \sqrt 5 }


Συνεπώς ο γεωμετρικός τόπος των σημείων \displaystyle{M} είναι το ευθύγραμμο τμήμα \displaystyle{{\rm{AB}}} αφού αυτά τα σημεία και μόνο αυτά έχουν την ιδιότητα \displaystyle{|w - 2| + |\bar w - i| = \sqrt 5 }


ιι)
΄Στην ουσία αναζητούμε το μήκος του καθέτου τμήματος \displaystyle{d\left( {O,AB} \right)} προς το \displaystyle{AB}

με \displaystyle{AB:y - 0 = \frac{{ - 1 - 0}}{{0 - 2}}\left( {x - 2} \right) \Leftrightarrow 2y - x + 2 = 0}

Έχουμε \displaystyle{d\left( {O,AB} \right) = \frac{{\left| {0 - 0 + 2} \right|}}{{\sqrt {4 + 1} }} = \frac{{2\sqrt 5 }}{5}} η οποία επιτυγχάνεται στο μιγαδικό που έχει εικόνα το ίχνος της καθέτου από το \displaystyle{O} προς το \displaystyle{{\rm{AB}}}
ιιι)
Ο μιγαδικός αυτός θα βρεθεί επιλύοντας το σύστημα των ευθειών \displaystyle{AB}
και της καθέτου προς αυτή \displaystyle{y =  - 2x} που διέρχεται από την αρχή των αξόνων.
Λύνοντας το σύστημα λαμβάνουμε ως λύση \displaystyle{\left( {x,y} \right) = \left( {\frac{2}{5}, - \frac{4}{5}} \right)} σημείο που αντιστοιχεί στον μιγαδικό \displaystyle{w = \frac{2}{5} - \frac{4}{5}i} , δεκτός αφού το πραγματικό του μέρος ανήκει στο \displaystyle{\left[ {0,2} \right]}
Ποτε δεν κάνω λάθος! Μια φορά νομιζα πως είχα κάνει, αλλά τελικά έκανα λάθος!
Απ' τα τσακάλια δεν γλυτώνεις μ' ευχές η παρακάλια. Κ. Βάρναλης
Aπέναντι στις αξίες σου να είσαι ανυποχώρητος

Ενεργό μέλος από 23-12-2008 ως και 17-8-2014 (δεν θα απαντήσω σε πμ)
drosi
Δημοσιεύσεις: 3
Εγγραφή: Τρί Οκτ 11, 2011 11:45 pm

Re: Αναζήτηση μιγαδικών

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από drosi »

Γινεται σε ευθεια να βρουμε μεγιστο μιγαδικο και μετρο ;;
Άβαταρ μέλους
parmenides51
Δημοσιεύσεις: 6238
Εγγραφή: Πέμ Απρ 23, 2009 9:13 pm
Τοποθεσία: Πεύκη
Επικοινωνία:

Re: Αναζήτηση μιγαδικών

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από parmenides51 »

Υπάρχει μέγιστη απόσταση σημείου από ευθύγραμμο τμήμα. Δεν έχουμε όλη την ευθεία στην συγκεκριμένη άσκηση.
Άβαταρ μέλους
parmenides51
Δημοσιεύσεις: 6238
Εγγραφή: Πέμ Απρ 23, 2009 9:13 pm
Τοποθεσία: Πεύκη
Επικοινωνία:

Re: Αναζήτηση μιγαδικών

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από parmenides51 »

drosi έγραψε:Γινεται σε ευθεια να βρουμε μεγιστο μιγαδικο και μετρο ;;
Να προσέχεις λίγο τις διατυπώσεις σου. Δεν μιλάμε για μέγιστο μιγαδικό αλλά για μιγαδικό με μέγιστο μέτρο ή για εικόνα μιγαδικού που απέχει την μέγιστη απόσταση από ένα γεωμετρικό τόπο.

και

καλώς ήρθες :)
Άβαταρ μέλους
Μάκης Χατζόπουλος
Δημοσιεύσεις: 2456
Εγγραφή: Δευ Δεκ 22, 2008 4:13 pm
Τοποθεσία: Αθήνα
Επικοινωνία:

Re: Αναζήτηση μιγαδικών

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Μάκης Χατζόπουλος »

parmenides51 έγραψε:
δ) Την μέγιστη τιμή που μπορεί να πάρει το μέτρο του w.
ε) Τον w που έχει το μεγαλύτερο μέτρο.

Έως 5 Οκτωβρίου 2011 - Μαθηματικά Κατεύθυνσης Γ' Λυκείου
Ας ολοκληρώσουμε την άσκηση,

Α΄ τρόπος (Γεωμετρικά)

Προφανώς η θέση που πρέπει να πάρει η εικόνα του μιγαδικού w στο μιγαδικό επίπεδο είναι η περίπτωση που το M\left( w \right) ταυτιστεί με το σημείο A, δηλαδή γίνει w = 2 + 0i, γιατί:

Στο τρίγωνο O{M_4}A έχουμε από την γνώση των πλάγιων και κάθετων τμημάτων από την Ευκλείδεια Γεωμετρία, έχουμε:

{M_4}{M_2} < {M_4}{M_3} < {M_4}{M_1} < {M_4}A \Leftrightarrow O{M_2} < O{M_3} < O{M_1} < OA άρα η πλευρά OA είναι μεγαλύτερη.

όμοια και στο τρίγωνο O{M_4}B προκύπτει ότι OB > O{M_5} > O{M_4}, άρα η πλευρά OB είναι μεγαλύτερη.

Από το τρίγωνο OAB έχουμε OA = 2 > OB = 1, άρα το OA απέχει περισσότερο από το O οποιοδήποτε άλλο σημείο της AB

Β΄ τρόπος (με μελέτη συνάρτησης)

Ο φορέας τους ευθύγραμμου τμήματος AB είναι y - 0 = \frac{{ - 1 - 0}}{{0 - 2}}\left( {x - 2} \right) \Leftrightarrow y = \frac{1}{2}x - 1\,\,\,,0 \le x \le 2 οπότε για το τυχαίο σημείο M\left( {x,y} \right) = \left( {x,\frac{1}{2}x - 1} \right) του ευθύγραμμου τμήματος AB ισχύει,

\left( {OM} \right) = \sqrt {{x^2} + {{\left( {\frac{1}{2}x - 1} \right)}^2}}  = \sqrt {\frac{{5{x^2}}}{4} - x + 1} ,\,\,\,\,0 \le x \le 2

Θέτουμε: g\left( x \right) = \sqrt {\frac{{5{x^2}}}{4} - x + 1} ,\,\,\,\,0 \le x \le 2 έχουμε,

g'\left( x \right) = \frac{{\frac{{5x}}{2} - 1}}{{2\sqrt {\frac{{5{x^2}}}{4} - x + 1} }} = \frac{{5x - 2}}{{4\sqrt {\frac{{5{x^2}}}{4} - x + 1} }}

άρα g'\left( x \right) = 0 \Rightarrow {x_0} = \frac{2}{5} και g'\left( x \right) > 0 \Rightarrow \frac{2}{5} < {x_0} < 2, ενώ g'\left( x \right) < 0 \Rightarrow 0 < {x_0} < \frac{2}{5}

Άρα η g παρουσιάζει ένα ολικό ελάχιστο στο σημείο {x_0} = \frac{2}{5} και δύο τοπικά μέγιστα, τα g\left( 0 \right) = 1 και g\left( 2 \right) = 2. Άρα το ολικό μέγιστο γίνεται στο σημείο \left( {2,g(2)} \right), δηλαδή όταν το σημείο M έχει συντεταγμένες \left( {2,0} \right) και αντιστοιχεί στον μιγαδικό w = 2 + 0 \cdot i

Υπάρχει και Γ΄ τρόπος (Αλγεβρικά) που το αφήνω για άλλη στιγμή....

Σημείωση: Parm σβήνε κόκκινα!!!
Συνημμένα
megisti apostasi-parmenides51.png
megisti apostasi-parmenides51.png (38.26 KiB) Προβλήθηκε 789 φορές
(1) verba volant, scripta manent = τα λόγια πετούν, τα γραπτά μένουν
Εικόνα
Απάντηση

Επιστροφή στο “Ασκήσεις ΜΟΝΟ για μαθητές”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης