MediuTrigonometrieClasa 10

Problemă rezolvată de Trigonometrie

MediuTrigonometrieNumere ComplexeSisteme de Ecuații Neliniare
Fie numerele complexe z1=cosα+isinαz_1 = \cos \alpha + i \sin \alpha și z2=cosβ+isinβz_2 = \cos \beta + i \sin \beta. Să se demonstreze că z1+z22=2+2cos(αβ)|z_1 + z_2|^2 = 2 + 2\cos(\alpha - \beta). Apoi, să se determine α\alpha și β\beta știind că z1z2=iz_1 \cdot z_2 = i și z1+z2=3|z_1 + z_2| = \sqrt{3}, cu α,β[0,2π)\alpha, \beta \in [0, 2\pi).

Rezolvare completă

10 puncte · 4 pași
13 puncte
Scriem z1+z2=(cosα+cosβ)+i(sinα+sinβ)z_1 + z_2 = (\cos \alpha + \cos \beta) + i(\sin \alpha + \sin \beta). Calculăm z1+z22=(cosα+cosβ)2+(sinα+sinβ)2=2+2(cosαcosβ+sinαsinβ)=2+2cos(αβ)|z_1 + z_2|^2 = (\cos \alpha + \cos \beta)^2 + (\sin \alpha + \sin \beta)^2 = 2 + 2(\cos \alpha \cos \beta + \sin \alpha \sin \beta) = 2 + 2\cos(\alpha - \beta).
22 puncte
Din z1z2=cos(α+β)+isin(α+β)=iz_1 \cdot z_2 = \cos(\alpha + \beta) + i \sin(\alpha + \beta) = i, obținem cos(α+β)=0\cos(\alpha + \beta) = 0 și sin(α+β)=1\sin(\alpha + \beta) = 1, deci α+β=π2+2kπ\alpha + \beta = \frac{\pi}{2} + 2k\pi, kZk \in \mathbb{Z}.
32 puncte
Din z1+z2=3|z_1 + z_2| = \sqrt{3}, folosind identitatea demonstrată, avem 2+2cos(αβ)=32 + 2\cos(\alpha - \beta) = 3, deci cos(αβ)=12\cos(\alpha - \beta) = \frac{1}{2}, adică αβ=±π3+2mπ\alpha - \beta = \pm \frac{\pi}{3} + 2m\pi, mZm \in \mathbb{Z}.
43 puncte
Rezolvăm sistemele de ecuații pentru α,β[0,2π)\alpha, \beta \in [0, 2\pi). Pentru αβ=π3\alpha - \beta = \frac{\pi}{3} și α+β=π2\alpha + \beta = \frac{\pi}{2}, obținem α=5π12\alpha = \frac{5\pi}{12}, β=π12\beta = -\frac{\pi}{12}, ajustăm la [0,2π)[0, 2\pi): β=23π12\beta = \frac{23\pi}{12}. Similar pentru αβ=π3\alpha - \beta = -\frac{\pi}{3}, obținem α=π12\alpha = \frac{\pi}{12}, β=5π12\beta = \frac{5\pi}{12}. Soluțiile sunt perechile (α,β)=(5π12,23π12)(\alpha, \beta) = \left( \frac{5\pi}{12}, \frac{23\pi}{12} \right) și (π12,5π12)\left( \frac{\pi}{12}, \frac{5\pi}{12} \right).

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

62 zile până la BAC

Pregătește-te la Trigonometrie cu AI

Rezolvă probleme pe hârtie, fotografiază și primește feedback instant de la AI — ca de la un profesor.

Vreau evaluare AI pe soluția mea

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.