Math Problem Statement

Koji od kompleksnih brojeva z₁ = 1 + i,=, z2= 1 + 2í i z3 = 3i ima sljedeće svojstvo? a) najveći je b) ima najveći modul c) ima najmanji argument d) najudaljeniji je od ishodišta

Solution

Za ovaj zadatak, treba analizirati nekoliko svojstava kompleksnih brojeva z1=1+iz_1 = 1 + i, z2=1+2iz_2 = 1 + 2i i z3=3iz_3 = 3i.

a) Najveći broj

Kompleksni brojevi se ne mogu direktno poređivati po veličini jer nemaju prirodni redosled kao realni brojevi. Stoga ova tačka nije primenljiva.

b) Ima najveći modul

Modul kompleksnog broja z=a+biz = a + bi je definisan kao z=a2+b2|z| = \sqrt{a^2 + b^2}. Izračunajmo module svakog broja:

  • z1=12+12=2|z_1| = \sqrt{1^2 + 1^2} = \sqrt{2}
  • z2=12+22=5|z_2| = \sqrt{1^2 + 2^2} = \sqrt{5}
  • z3=02+32=3|z_3| = \sqrt{0^2 + 3^2} = 3

Dakle, z3z_3 ima najveći modul (3).

c) Ima najmanji argument

Argument kompleksnog broja z=a+biz = a + bi je ugao koji vektor zz zatvara sa pozitivnom realnom osom. U ovom slučaju, izračunavamo argumente:

  • Argument za z1=1+iz_1 = 1 + i je θ1=arctan(1/1)=π4\theta_1 = \text{arctan}(1/1) = \frac{\pi}{4}.
  • Argument za z2=1+2iz_2 = 1 + 2i je θ2=arctan(2/1)1.107\theta_2 = \text{arctan}(2/1) \approx 1.107 radijana.
  • Argument za z3=3iz_3 = 3i je θ3=π2\theta_3 = \frac{\pi}{2}.

Najmanji argument ima broj z1z_1, jer je π4\frac{\pi}{4} najmanji ugao.

d) Najudaljeniji je od ishodišta

Udaljenost od ishodišta je ista kao modul kompleksnog broja, koji smo već izračunali. Prema tome, z3z_3 je najudaljeniji od ishodišta jer ima najveći modul, z3=3|z_3| = 3.

Zaključak:

  • a) nije primenljivo,
  • b) z3z_3 ima najveći modul,
  • c) z1z_1 ima najmanji argument,
  • d) z3z_3 je najudaljeniji od ishodišta.

Da li želite detaljnija objašnjenja ili imate dodatnih pitanja?

5 Pitanja za proširenje:

  1. Kako se određuje argument kompleksnog broja u različitim kvadrantima?
  2. Šta se dešava s modulom ako dodamo realnu komponentu kompleksnom broju?
  3. Kako kompleksni brojevi izgledaju u polarnom obliku?
  4. Kako transformacija kompleksnog broja utiče na njegov modul i argument?
  5. Koja je uloga modula i argumenta u analizi električnih kola?

Savet:

Kada analizirate kompleksne brojeve, najjednostavnije je prebaciti ih u polarni oblik da biste lako izračunali njihove module i argumente.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Complex Numbers
Modulus of a Complex Number
Argument of a Complex Number
Distance in the Complex Plane

Formulas

|z| = sqrt(a² + b²) (Modulus of a complex number z = a + bi)
Argument(z) = arctan(b / a) (for non-zero real component)

Theorems

Pythagorean theorem (used to compute the modulus)
Argument theorem for complex numbers (angle from real axis)

Suitable Grade Level

Grades 11-12 or university introductory mathematics