números complexos bom

Click here to load reader

Post on 14-Jun-2015

3.379 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 1. Nmeros Complexos Conceito, formas algbrica e trigonomtrica e operaes. Antonio Carlos barroso

2. Conceito(parte I)

  • Os nmeros complexos surgiram para sanar uma das maiores dvidas que atormentavam os matemticos: Qual o resultado da operao X + 1 = 0 ?
  • X = -1X = -1

3. Conceito (parte II)

  • Por isso, foi criado um nmero especial, que denominamos algebricamente como i, que elevado ao quadrado resulte em -1, matematicamente:
  • I = -1 i = -1
  • Esse novo conceito possibilitou a resoluo da equao mostrada anteriormente

4. Conceito (parte III)

  • Desse modo:
  • X + 1 = 0
  • X = -1
  • (como i = -1)
  • X = i

5. Concluso do conceito

  • Assim, foi criado um novo conjunto numrico denominado conjunto dos nmeros complexos ou conjunto dos nmeros imaginrios, que representamos pela letra C.
  • Conjunto dos nmeros complexos = C

6. Relao fundamental

  • O conjunto dos nmeros complexos possui, desse modo, a relao fundamental onde:
  • I = -1
  • Ou i = -1

7. Exemplos

  • -2 = 2(-1)
  • Aplicando a relao fundamental:
  • -2 = i2

-4 = 4(-1) Aplicando a relao fundamental: -4 = 2i 8. Forma algbrica (parte I)

  • O nmero complexo possui uma parte real e outra imaginria. Como a parte imaginria conta com a presena do i, sua forma algbrica

Parte real a + bi Parte imaginria 9. Forma algbrica (parte II)

  • Um nmero complexo que no possui parte real (a = 0) denominado nmero complexo puro. Um nmero complexo que no possua a parte imaginria (b = 0) denominado nmero real e os nmeros imaginrios que possui ambas as partes so simplesmente chamados de nmeros complexos.

10. Exemplos

  • 2 + 4i-> nmero complexo
  • 8 - i2 -> nmero complexo
  • 6i -> nmero complexo puro
  • 4 -> nmero real
  • -i -> nmero complexo puro
  • i -> nmero real

11. Conjugado de um nmero complexo

  • Um nmero complexo z = a + bipossui um conjugado que representado por z, onde:
  • z = a bi
  • (l-se conjugado de z)

12. Exemplos

  • Dados os nmeros complexos, encontrar seus respectivos conjugados:
  • z = 2 4i-> z = 2 + 4i
  • z = i-> z = -i
  • z = 1 + 2i-> z = 1 - 2i
  • z = 2-> z = 2
  • z = -3 8i-> z = -3 + 8i

13. Operaes com nmeros complexos na forma algbrica

  • Como os nmeros reais possuem forma real e imaginria separadas, as operaes de adio, subtrao, multiplicao, diviso e potenciao diferem um pouco das habituais com nmeros reais.

14. Adio e subtrao com nmeros complexos na forma algbrica

  • Para somar e subtrair nmeros complexos deve-se efetuar as operaes na parte real e imaginria separadamente.
  • (a + bi) + (c + di) = (a + c) + (b + d)i
  • (a + bi) - (c + di) = (a - c) + (b - d)i

15. Exemplos

  • (2 + 4i) + (3 + i) = (2 + 3) + (4 + 1)i = 5 + 5i
  • (1 + 4i) ( 2 - 7i) = (1 - 2) + (4 - 7)i = -2 -7i
  • (3 + i) (4 + i) = (3 - 4) + (i - i) = -1
  • i + (2 + 4i) = 2 + (1 + 4)i = 2 + 5i

16. Multiplicao com nmeros complexos na forma algbrica

  • Para efetuar a multiplicao aplica-se simplesmente a distributiva:
  • (a + bi)(c + di) = ac + adi + bci + bdi
  • (a + bi)(c + di) = ac + adi + bci bd
  • (a + bi)(c + di) = a(c + di) + b(-d + ci)

17. Exemplos

  • (2 + 3i)(1 + i) = 2 + 3i + 3i + 3i = 2 + 6i 3 = -1 + 6i
  • 2 (1 + i) = 2 + 2i
  • (2 - i)(-3 + 2i) = -6 +4i +3i 2i = -4 + 7i

18. Diviso com nmeros complexos na forma algbrica

  • Para se dividir nmeros complexos, deve-se multiplicar ambos os nmeros pelo conjugado do complexo do denominador.

19. Exemplo 20. Potncias de i (parte I)

  • Nas potncias de i notam-se regularidades de quatro em quatro no expoente:

21. Potncias de i (parte II)

  • Desse modo, para encontrar o resultado de qualquer potncia, dividimos o expoente por 4 e resolvemos a potncia utilizando como expoente o resto da diviso.

22. Exemplo i 1047= i 3= -i 1047 3 4 261 23. Nmero complexo no plano de Argand-Gauss

  • Os nmeros complexos podem ser representados num plano, onde a reta das abscissas a reta dos nmeros reais e a das ordenadas a reta dos nmeros complexos. Esse plano denominado plano de Argand-Gauss.

24. Exemplo

  • Colocar no plano de Argand-Gauss o nmero complexo z = 3 + 2i

1234 4 3 2 1 z = 3 + 2i y (reta imaginria) x (reta dos reais) 25. Mdulo e argumento de um nmero complexo (parte I)

  • No grfico, o mdulo de um nmero complexo z = a + bi o segmento de reta que vai do ponto origem O(0,0) at o ponto do P(a, b) do nmero complexo z. O argumento de z o ngulo que esta forma com o eixo das abscissas em sentido anti-horrio.

z = a + bi = arg(z) 26. Mdulo e argumento de um nmero complexo (parte II) z = a + bi =arg(z) a b 27. Forma trigonomtrica

  • Utilizando as relaes dadas no slide anterior e aplicando-as forma algbrica, obtemos a forma trigonomtrica de um nmero complexo.

28. Exemplo

  • Passar para a forma trigonomtrica o nmero complexo z = 1 + i 3

29. Operaes com nmeros complexos na forma trigonomtrica - Multiplicao

  • Para multiplicar nmeros complexos na forma trigonomtrica utilizamos a frmula:

30. Operaes com nmeros complexos na forma trigonomtrica - Diviso

  • A frmula para efetuar a diviso entre dois nmeros complexos na forma trigonomtrica a seguinte:

31. Operaes com nmeros complexos na forma trigonomtrica - Potenciao

  • Para efetuar a potenciao entre nmeros complexos na forma trigonomtrica utilizamos esta frmula:

32. Operaes com nmeros complexos na forma trigonomtrica Radiciao

  • De forma anloga potenciao, para efetuar a radiciao com nmeros complexos na forma trigonomtrica utilizamos a formula:

33. Do autor

  • Antonio Carlos Barroso