200 likes | 1.32k Views
Bilangan komplek. Rizky Maulana A 6305130066/D3TT-37-03. Pangkat dan Akar dari Bilangan Kompleks Perkalian dan Pemangkatan Telah kita ketahui bahwa bilangan kompleks dalam bentuk kutub adalah z = r(cos + i sin ).
E N D
Bilangan komplek Rizky Maulana A 6305130066/D3TT-37-03
Pangkat dan Akar dari Bilangan Kompleks Perkalian dan Pemangkatan Telah kita ketahui bahwa bilangan kompleks dalam bentuk kutub adalah z = r(cos + i sin ). Jika z1 = r1(cos 1 + i sin 1) & z2 = r2(cos 2 + i sin 2), maka kita peroleh hasil perkalian keduanya sebagai berikut : z1 z2 = [r1(cos 1 + i sin 1)][r2(cos 2 + i sin 2)] z1 z2 = r1 r2 [(cos 1 cos 2 - sin1sin 2) + i (sin 1 cos 2 + cos 1sin 2)] z1 z2 = r1 r2 [cos (1 + 2 ) + i sin (1 + 2)]
Dari hasil perkalian tersebut diperoleh: arg(z1 z2) = 1 + 2 = arg z1+ arg z2 Pertanyaan : Bagaimanakah jika kita perkalikan z1 z2 . . . zn dan z z z z … z = zn ?
Jikadiketahui: z1 = r1(cos1 + i sin 1) z2 = r2(cos2 + i sin 2) zn = rn(cosn + i sin n), untuk n asli, makasecarainduksimatematika, diperolehrumusperkalian z1 z2 … zn= r1 r2 …rn[cos (1 + 2+…+n) + i sin (1 + 2+…+n)] . Akibatnyajika, z = r(cos + i sin ) maka zn = rn (cos n + i sin n). . . . . . . . . . .1 Khususuntuk r = 1, disebutDalil De-Moivre (cos + i sin )n = cos n + i sin n,n asli.
Pembagian: Sedangkan pembagian z1 dan z2 adalah sebagai berikut: Setelah pembilang dan penyebut dikalikan dengan sekawan penyebut, yaitu r2(cos 2 - i sin 2), maka diperoleh : [cos (1 - 2 ) + i sin (1 - 2)] Dari rumus di atas diperoleh: arg 1-2 = arg z1 – arg z2.
Akibat lain jika z = r(cos + i sin ), maka: Untuk: . Setelah pembilang dan penyebut dikalikan sekawan penyebut, maka didapat : . . . . . . . 2
Dari 1 dan 2 diperoleh: , Dalil De-Moivre berlaku untuk semua n bilangan bulat.
Contoh: Hitunglah : Jawab : Misalkan maka karena z di kuadran IV, maka dipilih jadi
Akar Bilangan Kompleks Bilangan kompleks z adalah akar pangkat n dari bilangan kompleks w, jika zn = w, dan ditulis . Jika z = (cos +i sin) akar pangkat n dari bilangan kompleks w = r(cos+i sin), maka dari zn = w diperoleh: n(cosn +i sinn) = r(cos+i sin), sehingga n = r dan n= +2k , k bulat. Akibatnya dan Jadi . . .
Jadi, akar pangkat n dari bilangan kompleks w = r(cos+i sin) adalah: z = [cos( ) + i sin ( )], k bulat dan n bilangan asli. Dari persamaan zn = w, ada n buah akar berbeda yang memenuhi persamaan itu. Untuk mempermudah dipilih k = 0,1,2,3,…,(n-1); 0 < 2, sehingga diperoleh z1,z2,z3,…,zn sebagai akar ke-n dari z.
Contoh : Hitunglah (-81)1/4 Jawab : Misalkan z = (-81)1/4, berarti harus dicari penyelesaian persamaan z4 = -81. Tulis z = (cos +i sin) dan –81 = 81(cos1800+i sin1800), sehingga 4(cos4 +i sin4) = 81(cos1800+i sin1800), diperoleh 4 = 81, atau = 3 dan . Jadi z= 3[cos( )+i sin( )] Keempat akar yang dicari dapat diperoleh dengan mensubstitusi k = 0,1,2,3 ke persamaan terakhir.
Latihan Soal Bab I 1. Buktikan Teorema 1 dengan memisalkan z = (x,y) = x + iy. 2. Diketahui z1 = 6 + 5i dan z2 = 8 – i. Tentukan z1 +z2, z1 -z2 ,z1z2, dan z1 / z2 3. Jika z = -1-i, buktikan z2 + 2z + 2 = 0. 4. Cari bilangan kompleks z yang memenuhi sifat: a. z-1 = z dan b. 5. Buktikan untuk setiap z bilangan kompleks berlaku : z1. + .z2 = 2Re(z1. ) 6. Hitung jarak antara z1 = 2 + 3i dan z2 = 5 – i.
BENTUK EKSPONENSIAL • Bentukeksponensialdiperolehdaribentuk polar. • Harga r dalamkeduabentukitusamadansudutdalamkeduabentukitujugasama, tetapiuntukbentukeksponensialharusdinyatakandalam radian.
KUADRAN • Selain itu, perlu diketahui pula letak posisi sudut berada kuadran berapa dari garis bilangan. Dimana : • Kuadran I berada pada sudut ke 0 - 90 • Kuadran II berada pada sudut ke 90 - 180 • Kuadran III berada pada sudut ke 180 – 270 atau (-90) – (-180) • Kuadran IV berada pada sudut ke 270 – 360 atau 0 – (-90)
CONTOH SOAL Perhatianpersamaanbilangankompleksberikutz = 3 – j8bentukumumbilangankompleksdiatasdapatdirubahkedalambentukbentukpenulisan yang lain. Sudut yang dibentukadalah di kuadran IV Bentuk Polar nya : z = r(cos + j sin) = 8.54(cos(-69.44) + j sin(-69.44)) Bentuk Exponensialnya :
LATIHAN SOAL Dapatkan bentuk polar dan bentuk exponensial dari bilangan kompleks z = -3 + 3i dan terletak di kuadran berapa sudut nya ?
JAWABAN Persamaanbilangankompleksz = -3 + j3 Dimana : Sin = Cos = di kuadran II Bentuk Polar nya : z = r(cos + j sin) = 3 (cos(135) + j sin(135)) Bentuk Exponensialnya :