Naloga 6

Naloga 6

Avtor: Anton Ulčnik

Učni cilji: Upraba Mathematice za pomoč pri reševanju kompleksnih enačb

Izvor naloge

Vir

Ta naloga izvira iz osnovnega dela mature, ki se je pisala 30. Avgusta 2004. To je desta naloga iz te maturitetne pole. Maturitetna pola je v celoti dostopna na spletnem naslovu http://www.ric.si/mma_bin.php/fileN/M042-401-1-1.pdf

Besedilo

Izračunaj realno število tako, da bo tudi število realno. ( je imaginarna enota)

Postopek reševanja

Te naloge se ne moremo lotiti kar z preprostim ukazom Solve. Tukaj je potrebno biti nekoliko bolj iznajdljiv. Pomagamo si predvsem z pomočjo menjav v Mathematici. Najbolje da si kar pogledamo celoten postopek.

Potek reševanja

Najprej moramo seveda zapisati naš z. To je zelo direkten postopek, preprosto vtipkamo izraz (uporabimo zaporedje tipk Esc i i Esc, za vnos imaginarne enote) ter pritisnemo Shift+Enter za izvedo.

(S1.png)
Vnos osnovega izraza za z

V naslednjem koraku upoštevamo, da mora biti z realen. Kar lahko opišemo tudi z izjevo da mora biti imaginarni del z-ja enak 0. Najprej torej poiščemo ta imaginarni del z-ja. Pri tem uporabimo ukaz Re in pridobljeni rezultat shranimo v spremenljivko imz.

(S2.png)
Izračun imaginarnega dela z

Potek reševanja naprej

Ko smo pridobili imaginarni del od z, pa sedaj upoštevajmo še drugi pogoj iz naloge in sicer da je tudi x realen. Kar pomeni da mora imeti tudi x imaginrani del enak 0. To upoštevamo tako, da vse imaginarne dele x-a v imz zamenjamo z 0. Pri tem uporabimo Mathematicin ukaz /. . Rezultat te operacije shranimo v spremenljivko imz2.

(S3.png)
Nastavimo imaginarni del x na 0

Sedaj dobimo zelo preprosto enačbo, ki povezuje realni del z-ja in realni del x-a. Če jo rešimo zu ukazom Solve vidimo sicer že na prvi pogled očitno dejstvo, da je x=6. Kar je tudi naša rešitev. Če pa potem ta x ustavimo nazaj v originalni z, pa se lahko prepričamo da je tudi z potem res realen in sicer enak -17.

(S4.png)
Rešimo trivialno enačbo in dobimo rešitev naloge
(S5.png)
Ršitev še naknadno peverimo.

Celotna naloga je dosegljiva na: Naloga 6.nb

0%
0%