В поле комплексных чисел решить уравнение:
|z|+|z+i|=1.

ser73 ser73    2   27.03.2020 08:53    0

Ответы
endd1 endd1  12.10.2020 06:38

|z|+|z+i|=1

Представим число z виде x+yi:

|x+yi|+|x+yi+i|=1

|x+yi|+|x+(y+1)i|=1

\sqrt{x^2+y^2} +\sqrt{x^2+(y+1)^2}=1

\sqrt{x^2+y^2} +\sqrt{x^2+y^2+2y+1}=1

Замена: x^2+y^2=a\geq 0

\sqrt{a} +\sqrt{a+2y+1}=1

Возведем левую и правую части в квадрат:

(\sqrt{a} +\sqrt{a+2y+1})^2=1^2

a +a+2y+1+2\sqrt{a} \cdot\sqrt{a+2y+1}=1

2a+2y+2\sqrt{a^2+2ay+a}=0

a+y+\sqrt{a^2+2ay+a}=0

\sqrt{a^2+2ay+a}=-(a+y)

Еще раз возведем в квадрат, учитывая, что a+y\leq 0:

(\sqrt{a^2+2ay+a})^2=(-(a+y))^2

a^2+2ay+a=a^2+2ay+y^2

a=y^2

Обратная замена:

x^2+y^2=y^2

x^2=0

\Rightarrow x=0

Подставим значение х:

\sqrt{0^2+y^2} +\sqrt{0^2+(y+1)^2}=1

\sqrt{y^2} +\sqrt{(y+1)^2}=1

|y| +|y+1|=1

Моули раскроем при трех случаях.

Если x:

-y -y-1=1

-2y =2

y=-1 - решение не из рассматриваемого диапазона

Если -1\leq y\leq 0:

-y +y+1=1

1=1

Верное равенство, значит любой у из отрезка -1\leq y\leq 0 - решение

Если y0:

y +y+1=1

2y=0

y=0 - решение не из рассматриваемого диапазона

Таким образом, решениями являются все числа вида z=x+yi, где x=0,\ y\in[-1;\ 0], или, записывая проще, z=yi, где y\in[-1;\ 0]

ответ: z=yi, где y\in[-1;\ 0]

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Алгебра