Polynom über Nullstellen rekonstruieren (Komplexe NS)

Erste Frage Aufrufe: 926     Aktiv: 01.07.2020 um 16:36

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Moin, bei folgender Aufgabe bilden sich bei mir nur Fragezeichen, bei reellen Nullstellen kann man ja Faktorisieren, aber wie sieht´s hier aus?

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Wenn man ein reelles Polynom als Polynom über den komplexen Zahlen auffasst, kann man analog zum reellen Fall die komplexen Nullstellen faktorisieren. Der Polynomring (in einer Variablen) über einem Körper ist nämlich immer euklidisch. Allderdings wird dich das hier nicht weiterbringen.

Am besten erinnert man sich daran, dass die komplexe Konjugation ein Automorphismus von \( \mathbb{C} \) ist, der den Unterkörper \( \mathbb{R} \) festlässt. Dies impliziert für ein reelles Polynom \( p \in \mathbb{R}[X] \) folgende Tatsache: Ist \(z \in \mathbb{C}\) eine Nullstelle von \(p\), dann ist auch das komplex Konjugierte \( \bar z \) eine Nullstelle von \(p\).

Für die Aufgabe bedeutet dies, dass die Nullstellen \(5\), \(1+3j\) und \(1-3j\) sein müssen. Daraus kann man nun das Polynom aufstellen:

\( p(x) = (x-5)(x-(1+3j))(x-(1-3j)) = (x-5)(x^2 - 2x+10 ) = x^3 -7x^2 +20x - 50 \)

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Student, Punkte: 7.02K

 

Super Erklärung! Danke schon einmal, ich verstehe nur noch nicht ganz wie der Rechengang von (x−(1+3j)) (x-(1−3j)) zu (x^2−2x+1) funktioniert.
  ─   da.blader99 01.07.2020 um 16:30

Du musst die Terme einfach nur ausmultiplizieren.   ─   42 01.07.2020 um 16:33

Ah jetzt verstehe ich, das j hebt sich zum einen durch Subtraktion auf und zum anderen kann man j^2 als -1 schreiben. Manchmal muss man doch 2 mal nachdenken :). Danke!   ─   da.blader99 01.07.2020 um 16:36

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Für den zweiten Teil der Aufgabe ist es nützlich zu wissen, dass die 5 Wurzeln jeweils um 72 ° gedreht liegen. Siehe dazu meine Videos über komplexe Zahlen. Speziell das über Radizieren. Da wir außerdem 5 Wurzeln haben, muß eine Wurzel selbst auf der imaginären Achse liegen, so dass die anderen paarweise achssymmetrisch liegen. Versuch es doch einmal mit j selbst.

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Vorgeschlagene Videos
 

Vielen Dank das schaue ich mir doch gleich mal an.   ─   da.blader99 01.07.2020 um 16:31

noch nicht, habe mich aus Frust mit einer anderen Aufgabe beschäftigt :)   ─   da.blader99 01.07.2020 um 16:33

Leider scheint diese Antwort Unstimmigkeiten zu enthalten und muss korrigiert werden. Professorrs wurde bereits informiert.