A toda expresión en la forma a + bi donde a y b son números reales e i es la unidad imaginaria() recibe el nombre de Número Complejo. Se designan a los números complejos con la letra Z ; así
Z = a + bi (a Î Â )
Se llama PARTE REAL a la primera componente "a" y se indica de esta forma :
Re(z) = a
Y a la segunda parte de la componente "b" se llamará PARTE IMAGINARIA.
Im(z) = b
ż cuando un número complejo se dice imaginario puro?
Si la parte real "a" es 0 se dice que el complejo 0 + bi es un Número Imaginario Puro. Es decir, es un Número Imaginario Puro, Cuando su parte real vale 0. Ejemplo :
x2 + 16 = 0
x2 = - 16
x= ±
x= ± 4i
x= ± 4i
x1= 4i X2 = - 4i
Sean Z1 y Z2 números complejos. defina:
- La adición de números complejos es una operación binaria tal, que para todo par de complejos (x1 , x2) , (x3 , x4) le hace corresponder el complejo que tiene como primera componente la suma de las primeras y como segunda componente la suma de las segundas.
O sea: (x1, x2) + (x3 , x4) = (x1 + x3 , x2 + x4).
* En Forma Binómica :
Es decir, se suman algebraicamente entre sí por separado sus partes reales y sus partes imaginarias.
Ejemplo :
* Dados Z1 = a1 + b1i y Z2 = a2 + b2i
Z1 + Z2 = ( a1 + a2 ) + (b1 + b2)i - Z1 + Z2 (adición de complejos) Sean Z1, Z2 dos números complejos, definimos la operación sustracción así :
Z1 - Z2 = Z1 + (- Z2)
Es decir, restar Z2 de Z1 , es lo mismo que sumarle a Z1 el opuesto de Z2.
Si Z1 = ( x, y ) y Z2 = ( a , b )
Entonces :
Z1 - Z2 = Z1 + ( - Z2) = ( x , y ) + (-a , -b) = (x - a, y - b).
* En forma Binómica :
Para restar cantidades complejas, se restan las partes reales entre sí y las partes imaginarias entre sí. Entonces :
Z1 - Z2 =(x + yi) - (a + bi) =(x - a) - (y - b)i. - Z1 - Z2 (sustracción de complejos): Llamaremos conjugados a dos complejos Z y que tengan sus afijos simétricos con respecto al eje real .
Si se cumple, por tanto, que
Z = a + bi y
= a - bi
diremos que es el conjugado del complejo Z. En la práctica, para determinar el conjugado de un complejo basta cambiar en éste el signo de la parte imaginaria.
* En Forma de pares ordenados:
Si Z = (a , b) Entonces : = (a , -b) - (conjugado de un complejo): Se multiplican según la regla ordinaria del producto de dos binomios, teniendo en cuenta que i2 = -1 . Al final se reducen términos semejantes.
La multiplicación puede hacerse más directamente observando que :
(a + bi)(c + di) = ac + adi + bci + bdi2
ac + (ad + bc)i + bd(-1)
= (ac - bd) + (ad + bc)i
* En forma de pares ordenados :
Sean Z1 = (a , b) y Z2 = (x , y) dos números complejos, entonces, por definición : Z1 × Z2 = (a , b) × (x , y) = (a× x - b× y , a× y+b× x). - Z1 × Z2 ( multiplicación de complejos ) :
- (Z1)-1 ( Inverso De Un Complejo ) Llamaremos el inverso de Z1 = a1 + b1 es : =, tal que Z× Z1 =(1 , 0).
Sea el conjunto (a,b) y el elemento simétrico : Z1 = (x , y).
Por definición : (a , b) × (x , y) = (1 , 0).
Es decir ; ( ax - by, ay + by) = (1 , 0)
y también
Al resolver el sistema obtenemos:
Para dividir expresiones complejas, se expresa el cociente en forma de fracción y se racionaliza el denominador de esta fracción, multiplicando ambos términos de la fracción por la conjugada del denominador y se sustituye i2 por -1.
- (división de complejos):
- ½ Z1½ ( módulo de un complejo ):
Se llama módulo de un complejo a la longitud del vector que lo representa, lo designaremos por ½ Z½ o simplemente por r. Su valor se obtiene por la conocida relación :
½ Z1½ = r =
que es la relación que nos permite determinar la longitud de un vector.
Sea Z un número complejo. explique como determinar
Sea Z= a +bi.
La raíz cuadrada del complejo a + bi será otro complejo que llamaremos x + yi :
= x + yi
= x + yi (])
Elevando ambos miembros al cuadrado y reduciendo términos :
a + bi = x2 + 2xyi + y2i2
a + bi = x2 + 2xyi + y2 (-1)
a + bi = (x2 - y2) + 2xyi
Igualando partes reales y partes imaginarias se forma el siguiente sistema :
Despejando "y" en (]]]) :
Sustituyendo este valor en(]]) :
Expresando en términos de X2 :
Tomamos únicamente el valor positivo, pues es mayor que "a" y x2 no puede ser negativo. Además = S.
Por lo tanto :
Sustituyendo el valor de "x" en la ecuación (]) se obtiene lo siguiente :
- La ecuación (]) queda, así :
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