Números complejos

1. Formas de expresar los números complejos
Hasta ahora no podíamos calcular la raíz de un número negativo,   porque no es un número real, por ello surgen los números  complejos. 
Los imaginarios se denotan por la letra
Hay varias formas de expresarlos:
Forma binómica
z=a+bi  donde a representa la parte real y b la imaginaria
Forma polar
Forma trigonométrica
       z = r(cosα+isenα)

 EJERCICIOS 
 1- Expresar de todas las formas el complejo z=1+2i
 2- Expresar de todas las formas el complejo  z=8120o
 Solución



EJERCICIOS
1- Expresar de todas las formas el complejo z=2-3i
2- Expresar de todas las formas el complejo  z=645o
Solución

Opuesto y conjugado de un número complejo
Si el número complejo es z=a+bi:
Su opuesto se denota –z y sería -z=-a-bi  

    EJERCICIO 
Calcula el opuesto y conjugado de:
a)   z = 4 + 3i
b)   z = 2 - i
c)   z = -5 - 2i
d)   z = -7 + 6i 
Solución


EJERCICIO 
Calcula el opuesto y conjugado de:
a)   z = 6 -2i
b)   z = 8 + 2i
c)   z = -5 - 7i
d)   z = 4 + 2i
Solución


2. Operaciones con complejos en forma binómica
     Suma y resta 
    Sumamos o restamos los términos de parte real por un lado y los de parte imaginaria por otro.

     EJERCICIO
     Si z1 = 2 + 3i,  z2 = 4 - 2i y z3 = - 5 + i.  Calcula: 
    a) z+ z2                b) z- z3        c)  z- z2 + z3      
    Solución   

     EJERCICIO
      Si z1 = 4 - 5i,  z2 = 1 + 3i y z3 = - 3 + 2i.  Calcula: 
     a) z1 - z2                b) z+ z3        c)  z- z2 + z3  
Solución                  
 

     Producto
    Multiplicamos todos los términos, realizamos las sumas o restas y agrupamos el resultado en parte real e imaginaria.

    EJERCICIO
    Si z1 = 2 + 3i,  z2 = 4 - 2i y z3 = - 5 + i.  Calcula:
    a) z1 . z2             b) z1 . z3                     c)  z2 . z3 
   Solución       


     EJERCICIO
      Si z1 = 4 - 5i,  z2 = 1 + 3i y z3 = - 3 + 2i. Calcula:
    a) z1 . z2             b) z1 . z3                     c)  z2 . z3   
Solución         
 

    Cociente
   Para realizar la división debemos multiplicar y dividir el cociente por el conjugado del denominador.
    EJERCICIO
    Calcula: 
    Solución

 EJERCICIO
    Calcula:  
a) - 4 + 5i / -2 + i
    b) 3 - 2i / -1 -3i
Solución 
     
   Invers
   Para calcular el inverso de un número complejo multiplicamos y
   dividimos por su  conjugado:

    EJERCICIO
    Si z1 = 2 + 3i,  z2 = 4 - 2i y z3 = - 5 + i.  Calcula: 
    a) z1-1              b) z2-1                c) z3-1              
    Solución

EJERCICIO
    Si z1 = -4 + 5i,  z2 = 2 - 3i y z3 = 6+ i.  Calcula: 
    a) z1-1              b) z2-1                c) z3-1       
Solución
 

    3. Operaciones con complejos en forma polar

    Producto
    Se multiplican los módulos y se suman los argumentos.

Cociente 
Se dividen los módulos y se restan los argumentos.

 Potencia
Se eleva el módulo a la potencia y el argumento queda multiplicado por el índice de la potencia.

 EJERCICIO
Calcula: 
 a) 360ᵒ . 245ᵒ 
 b) 570ᵒ . 450ᵒ           
 c)  860ᵒ . 245ᵒ          
 d) 1290ᵒ . 630ᵒ         
 e)  (525ᵒ )3            
 f)  (230ᵒ )5                     
Solución


EJERCICIO
 Calcula:
 a) 430ᵒ . 290 
 b) 660ᵒ : 350ᵒ           
 c)  (855ᵒ )2            
Solución
  
  
    
Raíces
Para calcular la raíz n-ésima de un número complejo Rβ haremos:
Obtenemos tantas soluciones como tenga el índice de la raíz n, las soluciones las expresaremos como rα. Si se trata de una raíz de índice 3 y representamos sus soluciones, al unir sus afijos obtendremos un triángulo, si es de índice 4 un cuadrado, si es 5 un pentágono y así sucesivamente.


EJERCICIO 



Solución


EJERCICIO
Calcula las raíces sextas de -64.
Solución





4. Ecuaciones con números complejos
Se resuelven las ecuaciones, teniendo en cuenta que si obtenemos la raíz de un número negativo, ahora si existe, sería la raíz de ese número por i.

Ejemplo:
-4 = √4 i = 2i
-6 = √6 i  

EJERCICIO 
Resuelve las siguientes ecuaciones:
a) x3 - 6x2 + 21x – 26 = 0
a) x2 - 2x + 2 = 0
a) x2 + 3 = 0
Solución





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