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17B.2 Division komplexer Zahlen algebraisch und geometrisch


CC-BY-NC-SA 3.0

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es?? muss rechnen mit konvexen Zahlenund die geometrische Bedeutung noch mal für den Quotientenfürs Teilen für die Divisionan sechs plus sieben Idurchzwei minus drei diedas können Sie jetzt einfach mit plus minus mal geteilt ausrechnen Algebra istdieses Mal zuerstund dann kann sie gucken was mit den Längen und den Winkeln passiertsind die Längen von den drei Zahlen vorkommen Zähler NennerErgebniswas sind die Winkel von diesen drei Zahlenhängen die zusammen über zwanzig dass das wirklich so funktioniert wie sie erzählt habedas RechnenAlgebraei stecktTrick istmit dem Komplex konjugiert des Nenner zu erweiterndas hört sich fürchterlich an also ich schreibe den Bruch hin sechs bis sieben I zwei minus dreiund erweitere mit zwei plus drei Iwenn es den Bruch ja nichts passiert ich könnte wieder kürzenähmKomma Komplex konjugiert wenn sie eine komplexe Zahl haben irgendwoRealzeitImaginärteilals Komplex konjugiert den MAZ als Komplex konjugiertdas Vorzeichenvon den Imaginärteilzu ändernan der realen Akte zu spiegelnausminus drei das ist der Imaginärteilwird plus dreioder Ausfluss drei mit minus drei wenn sie zweimalKomplex konjugiert miteinanderlanden sie wieder beim Originalanso warum funktioniert das dasNummer allgemein angucken stellt sich vor sie haben irgend eine komplexe Zahlschrieben als Realteileine reelle Zahl A plus Imaginärteileine reelle Zahl Pimal dieKomplex konjugiert ist ?? A minus B MalianPunkt jetzt steht hier sowasSetzmahlzeitquereine komplexe Zahl mal ihr Komplex konjugiert SZ Mahlzeit quer ist also A plus W mal wie man A minus B MaliScan des ausbuchstabierenhatten einige gemacht aber sie können auch direkt sehen dass es dritte vinomilaplusClub mal bla minus Clubgibt bla Quadratminus Kupferdrahtaber das steht in den Block vertrat ein ihn trennen dass man das Vorzeichen wieder heileplusWegfahrdrahtund Agfarateswie Quadratsollte Ihnen bekannt vorkommenja Pythagoraswas raus kommt die Länge der Hypothenuse ins Quadratüber die Muse ist aber schlicht und ergreifend die Länge meiner komplexen Zahl die Länge dieses Fallsalso was hier rauskommt ist die Länge der komplexen Zahlen ins Quadrat die Länge der Kosinus ins Quadratdannnicht Z QuadratmeterQuadratist im allgemeinen etwas komplexes mit ihrer Wiederwahl negativandie Länge der konvexen Zahl der Betrag der Kompetenzen seines Quadrat das ist der Grund weshalb mansich mit diesem komischen Come-backs korrigierten befasstsie können mit dem Komplex korrigierten auf einfache Weise den Betrag ausrechneneine Zahl meine Komplex kandidiertesgibtden Betrag ins Quadratdas passierte im Nennerdeshalb macht man das dann ihr Männer muss zwangsläufig der Betrag dieser konvexen Zahl ins Quadrat stehen zwei Quadrat plus drei Quadratdas ganz in einzelnen Schritten ausrechnenKomma das einmal verstanden hat ist ?? unten steht zwei Quadratfuß drei Quadrat ohne dass sie das sie ausmultiplizierenund sich gar nichtbin und noch irgendwas mit I übrig bleibtist da schief gegangen bin unten was negatives stehtist was schief gegangen unten musseine Länge ins Quadrat stehenalso eine reelle Zahlnicht negativoben brechen aus sechs mal zwo sind zwölfer sechsmal die Dragee sind achtzehn ihnsieben I mal zwei sind vierzehnIund siebenI mal drei I sind einundzwanzigI Quadrat sind minuseinundzwanzigKomma nochzusammenfassenund Name vier plus neun hundert dreizehnoben haben wir zwölf minus einundzwanzigsteminus neunachtzehn und vierzehn sind zweiunddreißigIS könnte man noch auseinanderziehensind minus neun dreizehntelRealteildes minus neun dreizehntelpluszwei dreißig dreizehntedie Imaginärteilzwei ?? dreißig dreizehntelNexussieben I durch zwei minus drei I ist Fassaden der minus neun dreizehntelplus zweiunddreißigdreizehnteldieer zwei dreißig dreizehntelsind nicht ganz dreibrauche ich auf derreellen Achsewas es nicht vielwas groß wird wird diese Zahl hiersieben rauf auf der imaginären Achse sechs nach rechts auf der reellen Achseda muss in diesem Platz habenauf eins drei fünf sechs siebenbis sechs zur Seite nach rechts ein zwei drei vier fünf sechsRealzeitImaginärteileben habe ich das gesehen?? man könnte auchrein theoretischan diese Achseschreibendas sind die reellen Zahlendie liegen ja die Zahlen mit Imaginärteilnull die nackte Zahl eins die nackte Zahl dreihat sichhistorisch nicht ergeben und man schreibt er eh dran Realteilund IM für Imaginärteilso die erste Zeit hierBlauder Zählersechs plussieben I sechs nach rechts sieben nach oben nach oben hindas ist der Zählerder Nenner zwei minus drei Izwei nach rechtsdrei nach untenist der Nennerminus dreiwo finde ich den Imaginärteilminus dreiungefähr hier finde ich den Imaginärteilminus dreiund das Ergebnisminus neun dreizehntelneun zwölftelwährend dreiviertel mehr null Komma sieben fünfähmim Betrag etwas weniger als null Komma sieben fünf irgendwas bei null Komma sieben minus null Komma siebenalso nachlinks gehensoll Komma sieben und hierirgendwas zwischen zwei und dreisechsten zwanzigdreizehntelund zwei sechsneun dreißig dreizehntel wären dreiirgendwo zwischen zwei und dreihier wird der Ergebnisvektorliegendiese komplette Zahl hier ist das Ergebnisund nun sollte Lustigerweisegelten rein geometrischdassdie Länge von dem Zählerdurch die Länge von dem Nennerdie Länge vom Ergebnis istalsodieses hierdas in Zentimeter nehmen durch dieses hier in Zentimeternsollte dieses hier in Zentimetern gebenund die Winkelnatürlich jetzt umgedreht zur Multiplikationalles um die Winkel müssten jetzt mit der Differenz funktionierenwenn sind Indifferenzbänkenehmen zwischen Zähler und Nenner dieser Winkel hierdiese Differenz denke das sollte der Winkel vom Ergebnis sein sobald Branchenwinkelsollten gleich sein was nach der Zeichnung nichttotal unplausibel istKomma weiter mit den Längendas hatten die meisten ja schon einmal hat das mit den Längen checken ob wirklichlängere Sellers durch Länge des NennerGleichlängedesErgebnissesistnunalso die Länge von?? indie Länge von sechs plus sieben I ausdrücklichdie Länge vonmacht alsoProjekt sechsten dreißig und neunundvierzigund daraus die WurzelSüdensfünfundachtzigund daraus die Wurzeldas ungewöhnliche Zahldie Länge desNennerzwei minus drei Ikriegen Sie die Länge des Nennereinen rechtwinkligesDreieck mit einer Kathete zwei einer Kathete dreiminus auch vergesseneine Kathete zwei eine Kathete ist dreiund dann sagt in Pythagorasokay das ist zwei Quadratfuß drei Quadrat vier plus neunmacht also Wurzel dreizehnund die Länge vom Ergebnis wird haarsträubendwas ist die Länge der Betragder komplexen Zahlen neun dreizehntelplus zweiunddreißigdreizehntelIwie könnte das einfacher habenkönnen Sie die dreizehntelhieraus der Affäre ziehenja ein dreizehntel ausklammertwenn siedie komplexe Zahl um Faktor dreizehnverkürzenverkürzen sie ?? die Länge um Faktor dreizehn man kann aus der Länge hier den Faktor ein dreizehntel rausnehmenein dreizehntelmaldie Länge vonder konvexen Zahl minus neuntes zwei ?? dreißig jedes virtuose Wurzel nachrechnen aber es hoffentlich geometrisch klarwenn sie den Fileauf ein dreizehntel verkürzen ?? na toll dann haben Sie die Länge auf ein dreizehntel verkürztamdass es jetzt etwas übersichtlicherist also ein dreizehntelmal Wurzeletwas übersichtlichererneut ins Quadrat sind einundachtzig zwei ?? dreißig sind zwei noch fünf zwei ?? fünf verdienten zwei ?? zehn tausend vier zwanzig?? das können Sie nach dem dritten Semester Informatik keine Angstsondern steht jetzt tausend ein hundertund fünf unter der Wurzelist also ein dreizehntemal die Wurzel aus tausend fünfund die Behauptungwärejetzt dasdie Länge desZählersdurch die Länge des Nennergleichdiesem hier ist?? was war das fünfundachtzigalso das wäre die BehauptungswurzelfünfundachtzigdurchWurzel dreizehnist gleichdas wüsste ich gerne ein dreizehntelauself hundert und fünf?? natürlich alle schon mit dem Taschenrechner ausprobiert und gesehen dass das hinhautähmkleine Übungwie kann ich das überprüfen ohne Taschenrechnerund ohne mir die Finger wund zu rechnenokay erster Vorschlag die dreizehn in die Wurzel reinziehen als sie ziehen die Preise natürlich im Quadrat dann in die Wurzel rein elf hundert und fünf durch dreizehn ins Quadratund netterweisein der Tat man kann dann nämlich kürzen elf hundert und fünf können Sie durch dreizehn teilenelf hundert fünfdurch dreizehn ist nämlich fünfundachtzigKinder aus das könnte man zu Fuß es getan hätten und fünf durch dreizehnmacht fünfundachtziger einfach dreizehn Blatt unten stehenund dann sehen sie Wurzel vom achtzig durch Wurzel dreizehnund der Tat das ist richtig das es wozu macht sich dreizehntel?? ich für anders angegangen hätte beide Seitenquartiersfestzustellen ob dieses gleich dem es ob diese positive reelle Zahl gleich der positivenZeit hätte ich links und rechts gratuliertund dann wenn die Wurzel ganz weg egal wie rumman kann sich zu Fuß überlegen dass das in der Tat hinhaut mit den Längenähmdie Winkel die gucken sicherlich alle noch mal an diverse bisschen ekliger wir haben Zahlen mit negativen Imaginärteilwerden Zahlen mitnegativen Realteilwas sind die Winkelund ich ?? mal sagen wie sich die Winkelbestimmendas warnicht so klar bei der Blauen Salonzählerist es einfachder Winkel zur positiven reellen Achse schön das ist der Winkel vom Zählerein positiver Winkelirgendwas bei fünf vierzig Gradder Winkel vom Nenneristein negativerWinkelich geh in die falsche Richtungmit dem Uhrzeigersinn dieser Winkel vom Nenner ist negativauch irgendwas bei fünfundvierzig Grad aber minus fünfundvierzig Grad der ist Negativwunschder Winkel vom Ergebniszur positivenreellen Achse vorgemerkt der Winkel vom Ergebnis ist etwas mehr als plus neunzig Graddas müssten sie rauskriegenwenn sie die man exakt aus nicht ablesen sondern man exakt ausrechnenso vermittelt einfachen Winkel ander von dem Zählerder Weihe einfachsechs nach rechts sieben nach obenwenn Sie sich dieses rechtwinklige Dreieck vorstellendiegegen Kathete zu dem gesuchten Winkel ist sieben lang die an Kathete sechs langdas geht mit dem Wasser malPakistan grenzt also bei den Akkus Tangensgegen Kathete durchan Kathetesieben sechstedas ist auch da wurde Akkus Tangens funktioniert das eben schon auf gemaltwenn ich konvexe Zahlen habe mit Realteilüber nullnicht nur nicht negativ dann habe ich mit dem Akkus Tangens keinen Ärgersangen sieben sechste was sagtTaschenrechnersieben durch sechsund darf vondenenAkkus Tangens neunundvierzigKomma drei also neun vierzig Gradungefährdas sicher nicht total unmöglich aus jetzt der grüne das ist der nächst schwierigeresie können auf zwei Arten rangehen sie können jeden rechtwinklige Strike rein malen und sagendiese Kathete ist zwei ?? lang diese Kathete ist drei langberechneten Winkel aus muss aber daran denken dass der negatives Vorzeichen kriegen sollodersie gehen direkt in den Akkus Tangens reindas geht ja nochals auf der ganzen rechten Seite fusioniert das ja sie können direkt in den Akkus Tangens reingehen und sagenmit einem Körnchen Salzminus dreifür die gegen Kathete und zwei für die an Katheteauch das funktionieren sie minus kommt einfach dann vor den Akkus Tangens davorähmmuss in vier ?? dreiminus durch zweiund darf von den Akkus Tangensminus sechsten fünfzig Gradgerundetwas nach meiner Zeichnung auch nicht ganz falsch aussiehtderErgebnisvektorist der Spannenderwallda bin ich jetzt in den kritischen Bereich für den Akkus Tangensich habe einen negativen Realteil im Ergebnisdas haut mich direkt hin mit dem Akkus Tangensmann können Sie sich jetzt mit anderen Winkelfunktionenbehelfen typischerweisewird man den Akkus Tangens nehmen und korrigierennunalsoimmer geradeaus was aus dem Akkus Tangens direktrauskämeich müsste bildenzweiunddreißigdreizehnteldurch minus neun dreizehnteldie dreizehntel Grenze raus streichen den Bruch kürzen steht der zweiunddreißigdurch minus neunzwei dreißig durch Minister wirken aber ?? stricken was das werden würde wenn sie direkt den Akkus Tangens nehmen würdenzweiunddreißigneunminusund davon direkt den Akkus Tangensminus vierundsiebzigGradminus vierundsiebzig Gradsie würden das kriegendiesen Winkel würden sie kriegendas ist genauum hundert achtzig Grad falschdas ist der Witzdas was man sich dann einfach merken kannda wurde Akkus Tangens nicht funktioniertmüssen siebenundachtzigGrad korrigieren sie müssen hundert achtzig Grad draufaddierenoderhundert achtzig Grad subtrahierenegal wie aber ist es einfachen Unterschied von hundert achtzig Grad zum korrekten ResultatähmKomma noch begründenwas ich stattdessen Rauskriegesschlicht und ergreifendder Weg zur der Artzweiunddreißigdreizehntelnach unten gehtund neun dreizehntel zur Seite gehtden sich das vorzweiunddreißigzwei dreißigste nach untenund neu zwei ?? neun dreizehntelzur Seitees ist für den Akkus Tangens nicht ersichtlich wo das Minuszeichensteht die das in Zähler oder Nenner der Bruch wird in jedem Fall negativdiese beiden Vektorendürfte Akkus Tangens durcheinanderund dass es hundert achtzig Grad Differenzinsofern geht dann einfach mit dem Akkus dann jetzt muss ich nur merken hundert achtzig Grad Differenzalso hier noch hundert achtzig Grad draufähm und dann sind wir bei plus achtzigsind wir bei hundert fünf Komma sieben irgendwas also hundert sechs Grad ungefährfür denroten Winkel so einmal checkenneunundvierzigGradminusminus sechsten fünfzig Grad das wär zu rechnen diese beiden Winkel absehen voneinandervon dem blauen Winkel den grünen Winkel abziehen vom Winkel des Zählers den Winkel des Nenner abziehen neunundvierzigminus minus sechsten fünfzig Gradsind bis auf Rundungsfehlerhundert sechs Grad