Texas-Instruments-Taschenrechner TI- 89


Übungsaufgabe F 1.26d
Skizzieren Sie in der Gaußschen Zahlenebene die Punktmenge aller z, wo gilt |z-j| > 1 / |z|
(Randkurve als Gleichung vierten Grades (Typ: Cassinische Kurve))


Bildfolge, über PC-Link erzeugt


Aus Gründen der Auflösbarkeit der Kurvengleichung nach dem Realteil wird dieser mit y (und der Imaginärteil mit x bezeichnet). Damit werden der eigentlich linke und rechte Kurventeil als untere und obere Funktion y=y(x) dargestellt (die biquadratische Gleichung ( |z-j|*|z| )^2 = 1 ist unschwer nach y auflösbar).

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Nach der symbolischen Auflösung der biquadratischen Gleichung werden die vier Teillösungen im Y= - Menü als y1 bis y4 abgelegt (mit COPY und PASTE in der Entry-Line unter HOME arbeiten). Die reellen Teilergebnisse y3 und y4 werden aktiviert und gezeichnet, nachdem vorher das WINDOW-Fenster eingerichtet wurde.


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Die grafischen Darstellungen werden im Untermenü GRAPH FORMATS des GRAPH-Bildschirms (Grids, Label) und im STYLE-Menü (F6-Taste im Y= - Bildschirm) (Linienstärke) modifiziert.
Schließlich werden die Extrempunkte (oben, sowie links und rechts) ermittelt.


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Spiegelt man abschließend die erhaltene (geschlossene) Kurve an der Winkelhalbierenden y=x , so erhält man die gesuchte Kurve mit z=x+j*y und die gesuchte Punktmenge liegt außerhalb der betrachteten Kurve (einschließlich dem Kurvenrand). Hierbei gilt nun Pmax(0, 0.5*(1+sqrt(5))), Pmin(0, 0.5*(1-sqrt(5))), Plinks(-0.5*sqrt(3), 0.5) und Prechts(0.5*sqrt(3), 0.5).

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Das zuletzt dargestellte Bild wurde ohne Variablenvertauschung und abschließende Spiegelung erhalten und zwar wie folgt:
Die Ausgangsgleichung ( | x + j * y - j | * | x + j * y | )2 = 1 wird als biquadratische Gleichung nach x = +x(y) oder x = -x(y) aufgelöst (zwei reelle Wurzeln) und
anschließend in einer geeigneten Parameterdarstellung verwendet, in der y = y(t) = t und x = k * x(y(t)) gesetzt wird:

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Über den Scharparameter k = +1 oder k = -1 entsteht die Gesamtkurve sofort aus zwei Teilstücken.

Das WINDOW-Fenster wurde abschließend noch gleich in jeder Achse skaliert (Zoom Sqr), wobei der Parameterbereich dem y - Intervall entspicht:

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(Der Hinweis auf die zuletzt beschriebene Parameterdarstellung stammt von dem Fernstudenten L. Häckel (KT, Imm.-jahrgang 1998))


Ludwig Paditz, 16. November 1998