Die komplexen Zahlen

Lernpfad erstellt und betreut von:

Elisa Hauk

E-mail: elisa.hauk@edu.uni-graz.at
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Übersicht:       
Hilfe
1. Einleitung - einige Fakten
2. Die Komplexen Zahlen und die Grundrechnungsarten
3. Die Polardarstellung komplexer Zahlen
4. Geometrische Darstellung komplexer Zahlen
5. Abschlussquiz
6. Quellenangabe

Die Polardarstellung komplexer Zahlen
 
3.1 Was sind Polarkoordinaten?
Wir kennen bisher die Schreibweise: z= a + b·i . In diesem Fall werden a und b Kartesische Koordinaten genannt. Diese sogenannten Kartesischen Koordinaten kann man in die Polarkoordinaten umrechnen. Daraus folgt, dass es noch eine weitere Schreibweise für eine komplexen Zahl z gibt.

Man schreibt also entweder

• Binomialdarstellung: z = a + b·i oder

• Polardarstellung: z = r·(cos(φ) + i·(sin(φ))

UMRECHNUNG von Kartesischen in Polarkoordinaten:

• z = a + b·i

⇒für den Radius = r = √(a2 + b2) und für den Winkel φ = tan(φ) = → φ= tan-1 , falls a ≠ 0 !

• z = 2 + 1·i

⇒ a = 2 und b = 1

r = √(22 + 12 )= √(5), tan(φ) = ½ → φ= 0.464 oder 26.565°

also z= √(5)·(cos(26.6°) + i·sin(26.6°))

UMRECHNUNG von Polar- in Kartesische Koordinaten:

• z = r·(cos(φ) + i·sin(φ)

⇒ a = r·cos(φ)    und    b = r·sin(φ)

• z = 5·(cos(30°) + i·sin(30°)) ⇒ r = 5 und φ = 30°

⇒ a = 5·cos(30°), b = 5·sin(30°)

also z = 4.33 + 2.50·i

NICHT VERGESSEN:

π = 180°

Lernstoff
 
3.2 Formel von DE MOIVRE - kurze Herleitung
http://www.mathe-online.at/materialien/Andreas.Pester/files/
   ComNum/inhalte/Moivre.html

So gilt also allgemein:

z = r·(cos(φ) + i·sin(φ)) ⇒ zn = rn·(cos(n·φ) + i·sin(n·φ))

Beispiel: z2 = r2·(cos(2·φ) + i·sin(2·φ))
Lernstoff
 
3.3 Uebungsaufgaben zur Binomial- und Polardarstellung
Löse das Aufgabenblatt über die Binomial- und Polardarstellung komplexer Zahlen und lade deine Ergebnisse wieder im "moodle- Kurs" hoch!

Klicke: Uebungsblatt zur Binomial- und Polardarstellung


Uebungsaufgabe
 
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