v8513
Alle vierdemachtswortels uit  − 1  worden in het vlak van GAUSS weergegeven door
A.  de rode punten (links)
B.  de zwarte punten (links)
C.  de blauwe punten (rechts)
D.  de groene punten (rechts)
E.  een combinatie van twee kleuren
A    B    C    D    E

[ 5-8513 - op net sinds 18.7.2020-(E)-5.11.2024 ]

Translation in   E N G L I S H

fourth
roots of  −1
IN CONSTRUCTION
A.   red dots
B.   black dots
C.   blue dots
D.   green dots
E.   a combination

Oplossing - Solution

De modulus van  −1  is  1.
Dus alle wortels van  −1  hebben ook modulus 1.
Hierdoor vallen de zwarte punten en de blauwe punten af.
Ook de rode punten vallen af want bv.   1⁴ ≠ −1.
Het antwoord wordt dus gegeven door groene punten.
Ten overvloede hier de algebaïsche oplossing :
(r.cis α)⁴ = cis 180°   ⇔   r⁴.cis 4α = cis 180°
\(\small\left\{\begin{matrix}r^4=1\\4\alpha=180^\circ+k.360^\circ \end{matrix}\right. \; \Leftrightarrow \;\left\{\begin{matrix}r=1\\4\alpha=45^\circ+k.90^\circ \end{matrix}\right.\)
De vier vierdemachtswortels uit  −1  zijn dus
a) cis 45°= v2/2 (1 + i)     groen punt eerste kwadrant
b) cis 135°= v2/2(−1 + i)     groen punt tweede kwadrant
c) cis 225°= v2/2(−1 − i)     groen punt derde kwadrant
d) cis (−45°)= v2/2 (1 − i)   groen punt vierde kwadrant
[ cis α   staat als afkorting voor   cos α + isin α ]
gricha