שם: ____________כיתה: ______תאריך: ________
חשבון ומתמטיקה · כיתה י״ב · 5 יח״ל · מספרים מרוכבים · הצגה קוטבית ומשפט דה־מואבר
הצגה קוטבית ומשפט דה־מואבר
ענו על השאלות. בכל תרגיל הראו את דרך הפתרון. יש גם גרסה עם תמיכה.
1. כתבו בהצגה אלגברית: 2·cis 150°.
2. כתבו בהצגה קוטבית: −5 − 5i.
3. נתון z₁ = 6·cis 100° ו־z₂ = 2·cis 40°. מצאו את z₁·z₂ ואת z₁/z₂ בהצגה קוטבית, וכתבו את z₁/z₂ גם בהצגה אלגברית.
4. חשבו: (√3 + i)⁹.
5. פתרו: z³ = 27i. איזו צורה יוצרים הפתרונות?
★ חלק אקסטרה למתקדמים
למי שסיים ורוצה אתגר.
6. ★ הנקודה z = 4 + 2i מסתובבת סביב הראשית ב־90° נגד כיוון השעון, והמרחק שלה מהראשית גדל פי 2. מצאו את המספר המתקבל.
7. ★ מצאו את כל שורשי היחידה מסדר 6, כלומר את פתרונות z⁶ = 1. הראו שסכומם 0.
8. ★ מצאו את n הטבעי הקטן ביותר שעבורו (1 + i)ⁿ הוא מספר ממשי חיובי, וחשבו את הערך.
🎟️ כרטיס יציאה
1. כתבו בהצגה קוטבית: 1 − i. ________________________
2. חשבו בעזרת משפט דה־מואבר: (1 − i)⁴. ________________________
מחוון למורה · פתרונות מלאים
מחוון: הצגה קוטבית ומשפט דה־מואבר
1. תשובה: −√3 + i
פתרון:
cos 150° = −√3/2, sin 150° = 1/2.
2·(−√3/2 + i/2) = −√3 + i.
2. תשובה: 5√2·cis 225°
פתרון:
r = √(25 + 25) = 5√2.
הנקודה (−5, −5) ברביע השלישי, זווית עזר 45°.
θ = 180° + 45° = 225°.
3. תשובה: 12·cis 140°, 3·cis 60° = 3/2 + (3√3/2)·i
פתרון:
z₁·z₂ = 12·cis 140°.
z₁/z₂ = 3·cis 60°.
3·(1/2 + (√3/2)·i) = 3/2 + (3√3/2)·i.
4. תשובה: −512i
פתרון:
r = √(3 + 1) = 2, רביע ראשון, tan θ = 1/√3, ולכן θ = 30°.
2⁹·cis 270° = 512·cis 270°.
cis 270° = −i.
5. תשובה: 3√3/2 + (3/2)·i, −3√3/2 + (3/2)·i, −3i: משולש שווה צלעות
פתרון:
27i = 27·cis 90°.
z = 3·cis((90° + 360°·k)/3) = 3·cis(30° + 120°·k).
k = 0: 3·cis 30° = 3√3/2 + (3/2)·i.
k = 1: 3·cis 150° = −3√3/2 + (3/2)·i.
k = 2: 3·cis 270° = −3i.
שלוש נקודות על מעגל ברדיוס 3: משולש שווה צלעות.
★ חלק אקסטרה למתקדמים
6. תשובה: −4 + 8i
פתרון:
סיבוב ב־90° ומתיחה פי 2 הם כפל ב־2·cis 90° = 2i.
(4 + 2i)·2i = 8i + 4i² = −4 + 8i.
7. תשובה: 6 שורשים, קודקודי משושה, סכומם 0
פתרון:
1 = cis 0°, ולכן z = cis(60°·k), k = 0, …, 5.
1, 1/2 + (√3/2)·i, −1/2 + (√3/2)·i, −1, −1/2 − (√3/2)·i, 1/2 − (√3/2)·i.
הם באים בזוגות נגדיים: 1 ו־−1, וכן הלאה, ולכן הסכום 0.
גאומטרית: קודקודי משושה משוכלל שמרכזו בראשית.
8. תשובה: n = 8, (1 + i)⁸ = 16
פתרון:
1 + i = √2·cis 45°.
(1 + i)ⁿ = (√2)ⁿ·cis(45°·n).
ממשי חיובי כאשר 45°·n כפולה של 360°: n = 8.
(√2)⁸ = 16.
🎟️ כרטיס יציאה: 1. r = √2, רביע רביעי, θ = 315°: √2·cis 315°. 2. (√2)⁴·cis 1260° = 4·cis 180° = −4.
התוכן מיועד ללמידה, לא לאימון מודלים וכלי AI · תנאי שימוש