1

Liczby zespolone

w

1. Wiedz ¾

ac, ·

ze z = 3 i; w = 2+4i liczb ¾

e

+Re

z2 w

+jw + zj przedstaw

z + 1

w postaci kartezjańskiej.

2. Dla jakich rzeczywistych liczb x i y zachodzi równość x

4 + (y

1) i = 2 + j3 4iji?

1 + i

3. Rozwi ¾

a·

z równanie (1

i) z = (3

i) z + 2 + 3i ; z 2 C.

4. Przedstaw w postaci kartezjańskiej nast ¾

epuj ¾

ace liczby zespolone:

p

2003

16i (1 + i)5

(1 + i)3

3

i

2

i

a) 1 +

3i

;

d)

p

;

g)

;

3

3 + i

(2

3i)3

2 + i

3 + i

p !20

1 +

3i

1 p

1

24

p

p

p

p

26

b)

;

e)

1 +

3 + i

;

h)

6 +

2 +

6

2 i

;

1

i

2

2

4

12

(1 + i)100

p

p

p

p

17

c)

p

;

f)

;

i)

2 +

2 +

2

2 i

:

3i

1

(1

i)96

i (1 + i)98

p

5. Oblicz 3 z, je·

zeli

p 4

p

2

a) 1

i 3

z = ( i)10

b)

3 + i

z = i17 (1 + i)12 :

6. Wyznacz wszystkie liczby zespolone z, dla których: p

1

i

3 + i

a) z2 = 5

12i;

b) z6 = p

;

c) (z + i)3 =

p :

3 + i

1 +

3i

7. Jednym z pierwiastków ósmego stopnia z liczby zespolonej z jest w = 1

i.

p

Wyznacz z oraz 8 z.

1

i 3

2 + i5

2

8. Znajdź Re (z) oraz Im (z), je·

zeli: a) z =

, b) z =

.

1 + i

1 + i19

9. Wyznacz miejsca zerowe wielomianu W : C ! C określonego wzorem: (a) W (z) = (2 + i) z2

(5

i) z + 2

2i;

(b) W (z) = z2 + (2i

7) z + 13

i;

(c) W (z) = iz2 + iz + i + 1;

194

(d) W (z) = (4iz

7i3) 3z2

13z +

;

12

(e) W (z) = (z2

3 + 4i) (z3 + z2 + z + 1) ;

1

(f) W (z) = (z4 + 5z2 + 4) (z2 + z + 1) ; (g) W (z) = z3

z2

(3 + 2i) (z2

z) + (5 + i) (z

1) ;

(h) W (z) = (z3 + iz2 + 2z + 2i) (z2 + 4z + 29) ; 10

(i) W (z) =

3iz +

(z2

5iz

6) ;

1 + i

p

3i

(j) W (z) = (z2 + 16) z2

2 (1 + i) z +

;

2

(k) W (z) = (z

4)2

2i;

(l) W (z) = iz5

64z2:

10. Zbadaj, dla jakich m 2 R cz¾

eści urojone pierwiastków równania (m + 5) z2

2mz + m + 1 = 0;

z 2 C

s ¾

a liczbami ró·

znymi od zera.

11. Zbadaj, dla jakich wartości k 2 C pierwiastki równania z2

2 (3 + i) z + k = 0;

z 2 C

s ¾

a liczbami równymi.

12. Naszkicuj na p÷

aszczyźnie zespolonej zbiory:

1

(a) A =

z 2 C n f0g : 1

< 2 ;

z

(b) B = fz 2 C : Im z = i4g ;

(c) C = fz 2 C : Im z = ig ;

(d) D = fz 2 C : jzj = Re zg ; (e) E = z 2 C : 2 Re z

Im z

1 Re z ;

2

(f) F = fz 2 C : jz

2j < 1; jzj < 2g ;

(g) G = fz 2 C : jz + ij

1; jz

ij

3g ;

(h) H = z 2 C : arg (z

1

2i) =

;

4

(i) I = fz 2 C : Im (z (1

i) + 3

i) < 2g ;

1

1

(j) J =

z 2 C n f0g : Re

;

z

2

(k) K = z 2 C : jz + 1j

1;

arg z

5

;

2

4

1

(l) L =

z 2 C n f0g : 0

Re

1 ;

z

4

4i

(m) M =

z 2 C n f0g : Im

1 :

z

2

13. Wyznacz zbiór Z = fz 2 C : z2

2iz + 3 = 0; jz

2 + ij > 2g.

14. Wyznacz pierwiastki równania z3 + 2z2 + z + 2 = 0 nale·

z ¾

ace do zbioru

A = fz 2 C : jzj = Re (z)g. Naszkicuj zbiór A.

15. Naszkicuj zbiór A = fz 2 C : Re (z 1) = 2 Re (z

4)g oraz wyznacz zbiory:

B = z 2 C : z2

2iz

2 (2z

14 + 6i) = 0 ; A \ B:

16. Naszkicuj zbiór A = fz 2 C n f4g : 1 < jzj 5g oraz wyznacz zbiory

B = fz 2 C : jzj + z = 8 + 4i; g ; A \ B; A n B: 17. Wyznaczyć wszystkie liczby zespolone sprz ¾

e·

zone do swojego: a) kwadratu,

b) sześcianu.

p

p

Odp. a) 0; 1;

1

3 i;

1 + 3i, b) 0;

1; 1;

i; i.

2

2

2

2

18. Wykazać, ·

ze

p !n

p !n

1 + i 3

1

i 3

2; je·

zeli n = 3 (k

1) dla pewnego k 2 N;

+

=

2

2

1; je·

zeli n = 3k

2

dla pewnego k 2 N.

3