Números Complejos
Los números complejos aparecen cuando se intenta calcular la raíz par (por ejemplo cuadrada) de un numero negativo.
Por ejemplo, la raíz cuadrada de -4. Si aplicamos el concepto general de una raiz cuadrada, pensaríamos en un numero que elevado al cuadrado diera -4 pero eso no es posible con los números conocidos (reales), porque loa raiz cuadrada de 2 es 4 y la raíz cuadrada de -2 tambien da 4 positivo. Es decir :
(2)2 = 4
(-2)2 = 4
Ahora bien transformemos la raiz de -4 en 4 . (-1) que es lo mismo :
√ (-4) = √[ 4.(-1) ] y distribuyamos la raiz con respecto al producto :
√4 . √(-1) = Ahora la raiz de 4 es 2 pero aun debemos saber cuanto es la raiz de menos uno. Y se el dio el nombre de numero imaginario a la raiz cuadrada de menos uno. 2. i
Si √(-1) = i despejando la raiz cuadrada queda que -1 es igual a menos uno.
-1 = i2
¿Cuanto seria i3 ?
Como i3
= i2 . i = -1 . i = -i
Entonces estamos en condiciones de conocer las cuatro potencias de i :
i0 =
1 i1 = i i2 =
-1 i3 = - i
Cualquier otra potencia de i se llevará a una de esas cuatro potencias ¿como?
Dividiendo la potencia que tengamos por cuatro y el resto de la división reemplazara a la potencia original. Por ejemplo :
i94 = i2= -1
i17 = i1= i
i47 = i3= - i
i12 = i0= 1
Un numero complejo se forma entre un numero real sumado o restado a un numero imaginario, por ejemplo : C = 2 + 3 i Donde el 2 es la parte real y el 3 i la parte imaginaria.Sean
Operaciones con Números Complejos
Sean C1=
2 - 4 i y C2= -3 + 7 i
Si queremos sumarlos, debemos hacerlo entre las partes reales entre si y las imaginarias entre si.
C1 + C2 = (2 - 4 i) + (-3 + 7 i) Al quitar los paréntesis presididos por un signo mas, lo de adentro no cambian de signo.
2 - 4 i -3 + 7 i = -1 + 3 i
Si queremos restar C1 - C2 = (2 - 4 i) - (-3 + 7 i) Los números presididos por un menos, si cambian de signo :
2 - 4 i +3 - 7 i = 5 - 11 i
Si queremos multiplicarlos : C1 x C2 = (2 - 4 i) x (-3 + 7 i) Debemos distribuir.
(2).(-3) + (2) .(7)i +(-4).(-3)i + (-4).(7)i2
- 6 + 14 i + 12 i -28 (-1) = - 6 +40 i + 28 = 22 + 40 i
Y como los dividimos? C1 / C2 = (2 - 4 i) / (-3 + 7 i)
Se debe multiplicar al numerador y denominador por el complejo conjugado del denominador. El conjugado de un numero complejo tiene la misma parte real y la parte imaginaria opuesta. EN este caso el conjugado de (-3 + 7 i) es (-3 - 7 i)
(2 - 4 i) (-3 - 7 i) - 6 -14 i + 12 i + 28 i2
------------- x ----------- = ----------------------------
(-3 + 7 i) (-3 - 7 i) 9 + 21 i - 21 i - 49 i2
- 6 -2 i + 28 . (-1) - 6 - 2 i - 28 - 34 - 2 i
----------------------- = ---------------- = -------------
9 - 49 . (-1) 9 + 49 58
Otro :
Sean: a) z1= 2 + 3.i b) z2= i c) z3= 1 – 2.i d) z4= 5 + 3.i e) z5= -3 - 3.i
Calcular: (z2 - (Z4)^+ z5) / (z5)2
Donde (Z4)^ es el conjugado de Z4
Resolvamos el numerador:
El conjugado
de z4 es 5 - 3.i
i - ( 5 - 3i) -3 – 3i =
i - 5 + 3i -3 -3i =
- 8 + i
Ahora el denominador :
(-3 – 3i)2
= (-3)2
+ 2. (-3). (-3i) + (-3i)2
= 9 + 18 i + (-3)2 (i)2
= 9 + 18 i + 9 (-1)
= 9 + 18 i – 9
= 18 i
Dividamos :
-8 + i -18 i 144 i - 18 i2
---------- x ---------- = -------------
18 i -18 i - 324 i2
- 144 i - 18.(-1) 144 i + 18
---------------------- = ---------------
- 324.(-1) 324
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