Math Problem Statement

nyatakan bilangan kompleks berikut ke dalam bentuk kutub dan gambarlah dalam bidang kompleks: z = -√6 - √2 i

Solution

Untuk mengubah bilangan kompleks z=62iz = -\sqrt{6} - \sqrt{2} i ke dalam bentuk kutub, kita perlu menemukan:

  1. Modulus (rr): r=(Re(z))2+(Im(z))2r = \sqrt{(\text{Re}(z))^2 + (\text{Im}(z))^2}

  2. Argumen (θ\theta): θ=arctan(Im(z)Re(z))\theta = \arctan\left(\frac{\text{Im}(z)}{\text{Re}(z)}\right)

Kemudian menyatakannya dalam bentuk kutub: z=rcis(θ)atauz=r(cosθ+isinθ).z = r \text{cis}(\theta) \quad \text{atau} \quad z = r(\cos\theta + i\sin\theta).


Langkah 1: Tentukan Modulus (rr)

r=(6)2+(2)2r = \sqrt{(-\sqrt{6})^2 + (-\sqrt{2})^2} r=6+2=8=22.r = \sqrt{6 + 2} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2}.


Langkah 2: Tentukan Argumen (θ\theta)

Re(zz) = 6-\sqrt{6}, Im(zz) = 2-\sqrt{2}.

Karena Re dan Im keduanya negatif, zz terletak di kuadran ketiga. Maka: θ=π+arctan(Im(z)Re(z))\theta = \pi + \arctan\left(\frac{\text{Im}(z)}{\text{Re}(z)}\right) θ=π+arctan(26)\theta = \pi + \arctan\left(\frac{-\sqrt{2}}{-\sqrt{6}}\right) θ=π+arctan(26).\theta = \pi + \arctan\left(\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{6}}\right).

Sederhanakan: 26=13arctan(13)=π6.\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{6}} = \frac{1}{\sqrt{3}} \quad \Rightarrow \quad \arctan\left(\frac{1}{\sqrt{3}}\right) = \frac{\pi}{6}. θ=π+π6=7π6.\theta = \pi + \frac{\pi}{6} = \frac{7\pi}{6}.


Hasil Akhir dalam Bentuk Kutub

z=22cis(7π6)z = 2\sqrt{2} \text{cis}\left(\frac{7\pi}{6}\right) atau z=22(cos7π6+isin7π6).z = 2\sqrt{2} \left(\cos\frac{7\pi}{6} + i\sin\frac{7\pi}{6}\right).


Gambar dalam Bidang Kompleks

Saya akan menggambar zz di bidang kompleks.import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np

Bilangan kompleks

real_part = -np.sqrt(6) imag_part = -np.sqrt(2) modulus = 2 * np.sqrt(2) theta = 7 * np.pi / 6

Koordinat titik z

x = [0, real_part] y = [0, imag_part]

Plot bidang kompleks

plt.figure(figsize=(8, 8)) plt.axhline(0, color='black', linewidth=0.5) plt.axvline(0, color='black', linewidth=0.5) plt.grid(color='gray', linestyle='--', linewidth=0.5) plt.plot(x, y, marker='o', label=f'z = -√6 - √2i')

Tambahkan teks dan anotasi

plt.text(real_part, imag_part, f' z = -√6 - √2i', fontsize=10, color='blue') plt.title("Bilangan Kompleks z dalam Bidang Kompleks") plt.xlabel("Re (z)") plt.ylabel("Im (z)") plt.xlim(-3, 1) plt.ylim(-3, 1) plt.gca().set_aspect('equal', adjustable='box') plt.legend() plt.show() <<ImageDisplayed>>successGambar di atas menunjukkan bilangan kompleks z=62iz = -\sqrt{6} - \sqrt{2}i dalam bidang kompleks. Titik tersebut terletak di kuadran ketiga, sesuai dengan komponen real dan imaginer yang keduanya negatif.

Jika ada yang ingin Anda tanyakan lebih lanjut, saya siap membantu. Berikut beberapa pertanyaan terkait:

  1. Bagaimana cara menentukan argumen jika bilangan kompleks berada di kuadran lain?
  2. Apa fungsi bentuk kutub dalam aplikasi praktis bilangan kompleks?
  3. Bisakah Anda meminta saya menggambar lebih banyak titik dalam bidang kompleks?
  4. Bagaimana hubungan antara bentuk kutub dan eksponensial Euler?
  5. Apa itu argumen utama, dan bagaimana cara menentukan nilainya?

Tip: Dalam bentuk kutub, penghitungan seperti perkalian dan pembagian bilangan kompleks menjadi lebih sederhana!

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Complex Numbers
Polar Form of Complex Numbers
Coordinate Geometry in the Complex Plane

Formulas

Modulus: r = √(Re(z)^2 + Im(z)^2)
Argument: θ = arctan(Im(z)/Re(z))
Polar Form: z = r(cos θ + i sin θ)

Theorems

Pythagoras' Theorem (used to calculate modulus)
Properties of the Arctan Function
Relationship between Cartesian and Polar Coordinates

Suitable Grade Level

Grades 10-12