1. Los
números complejos se introducen para dar sentido a la raíz cuadrada de los
números negativos. Así se abre la puerta a un curioso al sorprendente mundo en
el que todas las operaciones (salvo dividir entre 0) son posibles.
La importancia de los números complejos está marcada por sus múltiples aplicaciones en diversas Áreas (Matemáticas, Física, Ingeniería, Tecnología)
La importancia de los números complejos está marcada por sus múltiples aplicaciones en diversas Áreas (Matemáticas, Física, Ingeniería, Tecnología)
Los
Números Complejos son una extensión de los números reales, cumpliéndose que RcC. Los números complejos tienen la capacidad
de representar todas las raíces de los polinomios, cosa que con los reales no
era posible.
Esto se consigue gracias a que los complejos hacen uso de una unidad imaginaria llamada número i, que verifica la propiedad:
i2 = − 1
Esta unidad imaginaria es de hecho la que permite definir las operaciones con esos números, puesto que para efectuarlas hay que tener presente que cada lado de esa unidad imaginaria debe trabajarse en forma independiente, no confundiendo, por decirlo de alguna forma, las peras y las manzanas.
Esto se consigue gracias a que los complejos hacen uso de una unidad imaginaria llamada número i, que verifica la propiedad:
i2 = − 1
Esta unidad imaginaria es de hecho la que permite definir las operaciones con esos números, puesto que para efectuarlas hay que tener presente que cada lado de esa unidad imaginaria debe trabajarse en forma independiente, no confundiendo, por decirlo de alguna forma, las peras y las manzanas.
Plano de los números complejos
Desde un
punto de vista geométrico la recta real (recta que representa el total de
números reales) puede ser vista como un subconjunto del plano de los números
complejos.
otras
aplicaciones de los números complejosLos números complejos se usan en
ingeniería electrónica y en otros campos para una descripción adecuada de las
señales periódicas variables. En una expresión del tipo z = r eiφ podemos
pensar en r como la amplitud y en φ como la fase de una onda sinusoidal de una
frecuencia sinusoidal) como la parte real de una función de variable compleja
de la forma: f(t) = z eiωt donde ω representa la frecuencia angular y el número
complejo z nos da la fase y la amplitud, el tratamiento de todas las fórmulas
que rigen las resistencias, capacidades e inductores pueden ser unificadas
introduciendo resistencias imaginarias para las dos últimas.
Ingenieros
eléctricos y físicos usan la letra j
para la unidad imaginaria en vez de i
que está típicamente destinada a la intensidad de corriente.
El campo complejo es igualmente importante en mecánica cuántica cuya matemática subyacente utiliza Espacios de Hilbert de dimensión infinita sobre C (ℂ).
El campo complejo es igualmente importante en mecánica cuántica cuya matemática subyacente utiliza Espacios de Hilbert de dimensión infinita sobre C (ℂ).
En la
relatividad especial y la relatividad general, algunas fórmulas para la métrica
del espacio-tiempo son mucho más simples si tomamos el tiempo como una variable
imaginaria.
En ecuaciones diferenciales, cuando se estudian las soluciones de las ecuaciones diferenciales lineales con coeficientes constantes, es habitual encontrar primero las raíces (en general complejas) del polinomio característico, lo que permite expresar la solución general del sistema en términos de funciones de base de la forma:
En ecuaciones diferenciales, cuando se estudian las soluciones de las ecuaciones diferenciales lineales con coeficientes constantes, es habitual encontrar primero las raíces (en general complejas) del polinomio característico, lo que permite expresar la solución general del sistema en términos de funciones de base de la forma:
2. yo pienso que es posible realizar una raíz cuadrada de un numero
negativo porque se puede a llegar a tener formulas de solución o simplemente
primero realizas la raíz como numero positivo y después negativamente.
un ejemplo de ello seria:
raíz cuadrada de un número negativo.
Si se eleva un número negativo a segunda potencia, el resultado será
positivo:
(-5) × (-5) = 25.
Pero también tenemos conocimiento que √25 puede ser -5
Esto es así ya que cada raíz tiene dos soluciones. Una de estas
soluciones es positiva mientras que la otra es negativa. Habitualmente nos
interesamos tan sólo en la solución positiva.
¿es posible realizar el calculo de la raíz de un número negativo?
Este caso es tiene gran diferencia con el que explicamos al principio.
Puesto que la situación es la siguiente:
√-25.
Entonces,
¿Existe entonces la posibilidad hallar un número
cuya potencia secundaria sea correspondiente -25?
Sabemos que 5 no es una opción puesto que 5 × 5
= 25. Y -5 tampoco sirve ya que,
(-5) × (-5) = 25.
Por lo cual concluimos en que no hay solución en
el conjunto de los reales ( o sea
aquellos números que poseen una expresión decimal y abarcan tanto a los números
racionales, como 38, 37/22, 29,4, como a los números irracionales, que no
pueden representarse en forma fracción y que poseen también infinitas cifras
decimales sin periodicidad).Pero esto no se cumple si nos referimos a
los números imaginarios.
Los números
imaginarios son aquellos que tienen como cuadrado a un número negativo. En el
año 1777 el matemático y físico suizo Leonhard Euler denotó a la raíz de -1 con
la letra i. Si recordamos siempre que debemos multiplicar por √-1 cuando
tenemos “i” nos será fácil resolver problemas donde hacen falta las raíces
cuadradas de los números negativos. Cualquier número imaginario puede ser
expresado como ib. b corresponde a un real y como ya hemos dicho, la letra i
hace referencia a la unidad imaginaria, con la siguiente propiedad:
Si nos referimos a los números imaginarios
podemos encontrar la solución para √-25 = 5i,o para cualquier otro número
negativo, donde i es la unidad imaginaria. Dicha unidad puede ser utilizada
para el desarrollo de la raíz cuadrada de los números con signo negativos. De
igual modo la raíz de un número imaginario es a la vez un complejo. También es
importante saber que la raíz de un número complejo será habitualmente otro
número complejo.
3. en este caso lo primero que se hace para
llegar a resolver este problema es realizar el argumento y el arco tangente
para la realización de la teoría de moivre Para poder resolver las raíces de un número complejo se aplica la
fórmula de Moivre, teniendo en cuenta que para que dos complejos coincidan han
de tener el mismo módulo y la diferencia de sus argumentos ha de ser un
múltiplo entero de trescientos sesenta grados.
Aunque esto parece aportar una infinidad de soluciones, nótese que si a k se le suma un múltiplo de n, al dividir el nuevo argumento, éste aparece incrementado en un número entero de circunferencias. Por tanto, basta con dar a k los valores de uno, dos, tres,... n - 1, lo que da un total de n - 1 raíces, que junto a k = 0 da un total de n raíces.
Aunque esto parece aportar una infinidad de soluciones, nótese que si a k se le suma un múltiplo de n, al dividir el nuevo argumento, éste aparece incrementado en un número entero de circunferencias. Por tanto, basta con dar a k los valores de uno, dos, tres,... n - 1, lo que da un total de n - 1 raíces, que junto a k = 0 da un total de n raíces.
4.en
este número complejo hay infinitos argumentos, pero esencialmente sólo hay tres
argumentos diferentes, pues según un teorema, raíz n de un número, tiene n
raíces, luego raíz cúbica de i tiene tres resultados diferentes. si empezamos a
dar valores desde k = 0, tenemos que seguir dando valores en k de forma
consecutiva y detenernos al haber obtenido tres:
raíces cúbicas de i
expresión trigonométrica de las raíces cúbicas de i
1 [ cos ( π / 6) + i sen ( π / 6) ] ;
1 [ cos ( 5π / 6) + i sen ( 5π / 6) ] ;
1 [ cos ( 9π / 6) + i sen ( 9π / 6) ] ;
expresión binómica de las raíces cúbicas de i
cos ( π / 6) + i sen ( π / 6) = ½√ 3 + i ½ ;
cos ( 5π / 6) + i sen ( 5π / 6) = – ½√ 3 + i ½ ;
cos ( 9π / 6) + i sen ( 9π / 6) = 0 – i .
raíces cúbicas de i
expresión trigonométrica de las raíces cúbicas de i
1 [ cos ( π / 6) + i sen ( π / 6) ] ;
1 [ cos ( 5π / 6) + i sen ( 5π / 6) ] ;
1 [ cos ( 9π / 6) + i sen ( 9π / 6) ] ;
expresión binómica de las raíces cúbicas de i
cos ( π / 6) + i sen ( π / 6) = ½√ 3 + i ½ ;
cos ( 5π / 6) + i sen ( 5π / 6) = – ½√ 3 + i ½ ;
cos ( 9π / 6) + i sen ( 9π / 6) = 0 – i .
ejercicio
5. Para
obtener la raíz cuadrada o cubica también utilizamos el Teorema de: De Möivre. primero sacamos lo que son los argumentos que son el
valor de R sacar la tangente y la arcotangente Convertí mi número a
la forma trigonométrica, después escribí la raíz como una potencia
fraccionaria, en seguida sustituí la formula De Möivre. fue sustituida
veces que se me pedía, que en este caso fueron tres veces ya que era raíz
cúbica. Pase a resolver la ecuación para poder sacar las coordenadas de las
graficas de cada uno.
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