$\frac{1+3\mathrm{i}\sqrt3}{2-\mathrm{i}\sqrt3}$

Project ID: 
3000000019
Question: 

Adam musiał znaleźć postać trygonometryczną liczby zespolonej $\frac{1+3\mathrm{i}\sqrt3}{2-\mathrm{i}\sqrt3}$.

W którym kroku swojego rozwiązania Adam popełnił błąd?

Rozwiązanie Adama:

(1) Adam przekształcił liczbę zespoloną do postaci algebraicznej. $$\frac{1+3\mathrm{i}\sqrt3}{2-\mathrm{i}\sqrt3}=\frac{(1+3\mathrm{i}\sqrt3)(2+\mathrm{i}\sqrt3)}{(2-\mathrm{i}\sqrt3)(2+\mathrm{i}\sqrt3)}=-1+\mathrm{i}\sqrt3$$

(2) Adam obliczył moduł liczby zespolonej. $$|-1+\mathrm{i}\sqrt3|=\sqrt{(-1)^2+(\sqrt3)^2}=2$$

(3) Adam obliczył argument liczby zespolonej. $$\sin\varphi=\frac{\sqrt3}{2}\implies\varphi=\frac{\pi}{3}$$

(4) Na koniec Adam zapisał liczbę zespoloną w postaci trygonometrycznej. $$\frac{1+3\mathrm{i}\sqrt3}{2-\mathrm{i}\sqrt3}=2\left(\cos\frac{\pi}{3}+\mathrm{i}\sin\frac{\pi}{3}\right)$$

Answer 1: 

W kroku (1). Prawidłowe uproszczenie to

$$\frac{1+3\mathrm{i}\sqrt3}{2-\mathrm{i}\sqrt3}=\frac{(1+3\mathrm{i}\sqrt3)(2+\mathrm{i}\sqrt3)}{(2-\mathrm{i}\sqrt3)(2+\mathrm{i}\sqrt3)}=\frac{2+\mathrm{i}\sqrt3+6\mathrm{i}\sqrt3-9}{4-3}=-7+\mathrm{i}7\sqrt3.$$

Answer 2: 

W kroku (2). Prawidłowe uproszczenie to

$$|-1+\mathrm{i}\sqrt3|=\sqrt{-1^2+(\sqrt3)^2}=\sqrt2.$$

Answer 3: 

W kroku (3). Argument liczby zespolonej musi być rozwiązaniem układu równań $$\sin\varphi=\frac{\sqrt3}{2}\wedge \cos\varphi=-\frac12.$$

Rozwiązaniem jest $\varphi=\frac{2\pi}{3}+2k\pi;\ k\in\mathbb{Z}$.

Argumentem jest na przykład $\varphi=\frac{2\pi}{3}$.

Answer 4: 

W kroku (4). Prawidłowa reprezentacja to $$2\left(\sin\frac{\pi}{3}+\mathrm{i}\cos\frac{\pi}{3}\right).$$

Fixed Answer: 
All Fixed
Correct Answer: 
Answer 3
Hint: 

$$\frac{1+3\mathrm{i}\sqrt3}{2-\mathrm{i}\sqrt3}=\frac{(1+3\mathrm{i}\sqrt3)(2+\mathrm{i}\sqrt3)}{(2-\mathrm{i}\sqrt3)(2+\mathrm{i}\sqrt3)}=-1+\mathrm{i}\sqrt3=2\left(\sin\frac{2\pi}{3}+\mathrm{i}\cos\frac{2\pi}{3}\right)$$