Membuktikan Ketidaksetaraan untuk Semua $\vert z\vert =2$

4
(329 votes)

Dalam matematika, sering kali kita dihadapkan pada tugas untuk membuktikan ketidaksetaraan tertentu. Dalam artikel ini, kita akan membuktikan ketidaksetaraan yang melibatkan bilangan kompleks. Khususnya, kita akan membuktikan bahwa untuk semua $\vert z\vert =2$, berlaku $2\leqslant \vert z-4\vert \leqslant 6$. Untuk membuktikan ketidaksetaraan ini, kita akan menggunakan sifat-sifat dasar dari bilangan kompleks. Pertama, mari kita tinjau apa artinya $\vert z\vert =2$. Ini berarti bahwa jarak antara titik $z$ dan titik asal (0,0) adalah 2. Dalam koordinat kartesian, ini berarti bahwa $z$ dapat dinyatakan sebagai $z=x+yi$, di mana $x$ dan $y$ adalah bilangan real. Sekarang, mari kita lihat ketidaksetaraan $\vert z-4\vert \leqslant 6$. Ini berarti bahwa jarak antara titik $z$ dan titik (4,0) tidak boleh melebihi 6. Dalam koordinat kartesian, ini berarti bahwa $(x-4)^2+y^2\leqslant 36$. Sekarang, mari kita gabungkan kedua ketidaksetaraan ini. Kita memiliki $\vert z\vert =2$ dan $(x-4)^2+y^2\leqslant 36$. Dengan menggunakan sifat-sifat dasar dari bilangan kompleks, kita dapat menggabungkan dua ketidaksetaraan ini menjadi satu. Kita dapat menulisnya sebagai $\sqrt{x^2+y^2}=2$ dan $(x-4)^2+y^2\leqslant 36$. Sekarang, mari kita lihat bagaimana kita dapat menggunakan ketidaksetaraan ini untuk membuktikan ketidaksetaraan awal kita. Pertama, kita tahu bahwa $\sqrt{x^2+y^2}=2$. Dengan memangkatkan kedua sisi dengan 2, kita dapat menghilangkan akar kuadrat dan mendapatkan $x^2+y^2=4$. Selanjutnya, kita tahu bahwa $(x-4)^2+y^2\leqslant 36$. Dengan menggabungkan dua ketidaksetaraan ini, kita dapat menghilangkan $y^2$ dan mendapatkan $x^2-8x+16\leqslant 32$. Dengan menyederhanakan, kita mendapatkan $x^2-8x-16\leqslant 0$. Sekarang, mari kita cari tahu kapan ketidaksetaraan ini benar. Kita dapat menggunakan metode faktorisasi atau rumus kuadrat untuk menyelesaikan persamaan kuadrat ini. Setelah mencari tahu nilai-nilai x yang memenuhi ketidaksetaraan ini, kita dapat menggantikan nilai-nilai ini ke dalam persamaan awal kita dan membuktikan bahwa ketidaksetaraan ini benar. Dalam artikel ini, kita telah membuktikan bahwa untuk semua $\vert z\vert =2$, berlaku $2\leqslant \vert z-4\vert \leqslant 6$. Dengan menggunakan sifat-sifat dasar dari bilangan kompleks, kita dapat menggabungkan dua ketidaksetaraan menjadi satu dan membuktikan ketidaksetaraan ini dengan menggunakan metode faktorisasi atau rumus kuadrat.