Príklady na precvičovanie – komplexná čísla, postupnosti a funkcie Neriešené príklady 1. Vypočítajte. Úlohu g) vyriešte bez použitia Moivreovho vzorca. a) (1 − i)3 (2 + i)(1 + 2i) , b) ( 1 + 2i 3 − i )2 , c) i133 , d) 1 − i √ 3 2eiπ/4 , e) i + i3 + i15 + i29 , f) ( − 1 2 + i 2 √ 3 )9 , g) √ 60 − 11i. 2. Nájdite všetky hodnoty daných odmocnín a zapíšte ich v algebraickom, goniometrickom i exponenciálnom tvare. a) 4 √ i, b) 5 √ 1, c) 5 √ 1 − i, d) 5 √ 32, e) 8 √ 1. Návod: Pri riešení úlohy b) využite identity sin 2π 5 = √ 5 + √ 5 8 , cos 2π 5 = −1 + √ 5 4 , sin 4π 5 = √ 5 − √ 5 8 , cos 4π 5 = −1 − √ 5 4 . 3. Riešte v C rovnice. a) z2 − 3z + 3 + i = 0, b) z2 − 3iz − 3 + i = 0. 4. Rovnostranný rovinný trojuholník má ťažisko v bode [0, 0] a jeden vrchol v bode [1, 0]. Nájdite jeho zvyšné dva vrcholy. 5. Vypočítajte dĺžku strany pravidelného n-uholníka, ktorého vrcholy sú riešeniami rovnice zn = 1, n ∈ N \ {1, 2}. 6. Pre k ∈ N nájdite hodnotu výrazu zk + 1 zk , ak viete, že z + 1 z = 2 cos α, kde α ∈ R. 1 7. Stanovte súčet sin x − sin 2x + sin 3x − · · · + (−1)n−1 sin nx, x ∈ R. 8. Pre x ∈ R vyjadrite sin5 x a cos5 x ako lineárnu kombináciu sínusov a kosínusov vhodných násobkov argumentu x. 9. Zapíšte dané množiny a načrtnite ich v komplexnej rovine. a) 0 < Rez ≤ Imz, b) 2 < |z − 1 + 2i| < 4, c) Re ( 1 z ) = 1 2 , d) 1 ≤ Rez ≤ 5 e) π 3 ≤ argz ≤ 5π 6 . 10. Vypočítajte limity postupností. a) lim n→∞ ( 1 n + in ) , b) lim n→∞ 2n − i in + 3 c) lim n→∞ ( 1 + i 2 )n , d) lim n→∞ einφ , φ ∈ R, e) lim n→∞ ( 1 √ n + i ) ( in − 3 n √ n + 1 ) . 11. Rozhodnite o (absolútnej/neabsolútnej) konvergencii/divergencii daných nekonečných radov. a) ∞∑ n=0 ( e−n + i ) , b) ∞∑ n=0 i2n+1 (1 + in)n , c) ∞∑ n=0 1 + i n2 + i . 12. Určte nekonečný súčet ∞∑ n=1 ( 1 n2 + i2n−1 2n − 1 ) . 13. Vypočítajte dané limity funkcií. a) lim z→0 (Rez2 )2 z2 , b) lim z→∞ iz2 + 3z 5z2 − 9i . 2 14. Nájdite body nespojitosti funkcie f(z) = z + i z2 − i , chápanej ako priradenie na C, a rozhodnite, či sa jedná o odstrániteľné nespojitosti. Výsledky 1. a) −2 5 (1 − i), b) −12 25 + 7 50 i, c) i, d) e−i 7 12 π , e) 0, f) − 1 81 √ 3 i, g) ±11∓ i√ 2 . 2. a) z0 = eiπ/8 = cos π 8 + i sin π 8 = √√ 2 + 1 4 √ 8 + i √√ 2 − 1 4 √ 8 , z1 = ei5π/8 = cos 5π 8 + i sin 5π 8 = − √√ 2 − 1 4 √ 8 + i √√ 2 + 1 4 √ 8 , z2 = ei9π/8 = cos 9π 8 + i sin 9π 8 = − √√ 2 + 1 4 √ 8 − i √√ 2 − 1 4 √ 8 , z3 = ei13π/8 = cos 13π 8 + i sin 13π 8 = √√ 2 − 1 4 √ 8 − i √√ 2 + 1 4 √ 8 . b) z0 = 1, z1 = ei2π/5 = cos 2π 5 + i sin 2π 5 = √ 5 − 1 4 + i √ 5 + √ 5 8 , z2 = ei4π/5 = cos 4π 5 + i sin 4π 5 = − √ 5 + 1 4 + i √ 5 − √ 5 8 , z3 = ei6π/5 = cos 6π 5 + i sin 6π 5 = − √ 5 + 1 4 − i √ 5 − √ 5 8 , z4 = ei8π/5 = cos 8π 5 + i sin 8π 5 = √ 5 − 1 4 − i √ 5 + √ 5 8 . 3 c) Jedna hodnota je napríklad 10 √ 2ei3π/4 = (−1 + i)/ 5 √ 4. Ostatné hodnoty majú tvar (−1 + i) 5 √ 4 · ε, ε ∈ 5 √ 1. d) 2 · ε, ε ∈ 5 √ 1. e) ±1, ±i, ±1+i√ 2 , ±1−i√ 2 . 3. a) 2 − i, 1 + i, b) 1 + i, −1 + 2i. 4. −1 2 ± i √ 3 2 . 5. s = 2 sin π n . 6. 2 cos kα (z = e±iα ako dva korene kvadratickej rovnice). 7.    − sin n(x+π) 2 · sin (n+1)(x+π) 2 cos x 2 , x ̸= (2l − 1)π, 0, x = (2l − 1)π, l ∈ Z. 8. cos5 x = cos 5x+5 cos 3x+10 cos x 16 , sin5 x = sin 5x−5 sin 3x+10 sin x 16 . 9. a) 0 < x ≤ y, b) medzikružie so stredom [1, −2] a s polomermi √ 2 a 2, c) kružnica so stredom v bode [1, 0] a s polomerom 1, okrem bodu [0, 0], d) 1 ≤ x ≤ 5, e) štvrťrovina y ≥ √ 3x a y ≥ − 1√ 3 x. 10. a) ∞, b) −2i, c) 0, d) pre φ ̸= 0 neexistuje, pre φ = 0 hodnota 1, e) 0. 11. a) diverguje, b) absolútne konverguje, c) absolútne konverguje. 12. π2 6 + i π 4 . 13. a) 0, b) i 5 . 14. neodstrániteľné nespojitosti v bodoch ±1+i√ 2 . 4