En los casos donde queremos resolver ecuaciones del tipo $x^2 + 4 = 0$, obtenemos que $x = \sqrt{-4}$. Para poder dar sentido a esta raíz cuadrada de un número negativo, se define el número imaginario $i = \sqrt{-1}$, al que llamamos **unidad imaginaria**. Esto nos da que toda ecuación del tipo $p(x) = cte$ tiene solución. - Un número complejo se escribe como $z = a + bi$, con $a, b \in \mathbb{R}$. - El módulo de un número complejo es $|z| = \sqrt{a^2 + b^2}$. ![[../Ilustraciónes/Números complejos 09-09-25_10.excalidraw.svg]] %%[[../Ilustraciónes/Números complejos 09-09-25_10.excalidraw.md|🖋 Edit in Excalidraw]]%% - El **conjugado** de un número complejo consiste en cambiar el signo de la parte imaginaria: $\overline{z}=a-b_i$ - El producto de un número complejo por su conjugado es igual al cuadrado de su módulo: $\overline{z}$ , $z\cdot \overline{z}=|z|²$ $$ \huge z\overline{z}=(a+bi)(a-bi)=a²-(bi)²=a²+b²=|z|² $$ ## Forma polar La forma polar es una forma alternativa de representar a un numero complejo donde se define con su modulo $r=|z|$ y su angulo $\alpha$ de esta manera $r_{\alpha} = r (Cos \alpha + i Sin \alpha)$ ![[../Ilustraciónes/Números complejos 09-09-25_10_1.excalidraw.svg]] %%[[../Ilustraciónes/Números complejos 09-09-25_10_1.excalidraw.md|🖋 Edit in Excalidraw]]%% El ángulo que forma $z$ con el eje real positivo, denotado por $\alpha$, se llama **argumento** de $z$, $\arg(z) = \alpha$. Por lo tanto, el módulo $|z|$ y el ángulo $\alpha$ definen completamente el número complejo $z$. Una propiedad importante es que el módulo del producto de dos números complejos es igual al producto de sus módulos: $$ \huge |z \cdot z'| = |z| \cdot |z'| $$ Además, en forma polar se expresa como $$ \huge z = r(\cos \alpha + i \sin \alpha) $$ >[!REMEMBER] Recuerda >$\huge |z|=r$ y si $z = r(\cos \alpha + i \sin \alpha)$ y $z' = r'(\cos \alpha' + i \sin \alpha')$, entonces $$ \huge z \cdot z' = rr' \big(\cos(\alpha + \alpha') + i \sin(\alpha + \alpha')\big). $$ >[!NOTE] Nota >Multiplicar por i equivale a rotar 90 >$(3+2i)\cdot i=-2+3i$ $$ \huge \frac{z}{z'} = \frac{r}{r'} \big(\cos(\alpha - \alpha') + i \sin(\alpha - \alpha')\big) $$ ## Potencia de un número complejo (Fórmula de De Moivre) Si $z = r(\cos \alpha + i \sin \alpha)$ y $\mu \in \mathbb{Z}$, entonces: $$ \huge z^\mu = r^\mu \big(\cos(\mu \alpha) + i \sin(\mu \alpha)\big) $$ - Aquí $r = |z|$ es el módulo de $z$ y $\alpha = \arg(z)$ es el argumento. **Ejemplo:** Sea $z = \frac{1}{\sqrt{2}} + \frac{1}{\sqrt{2}} i$. - Módulo: $r = |z| = 1$ - Argumento: $\alpha = \frac{\pi}{4}$ Entonces: $$ z^{100} = 1^{100} \big(\cos(100 \cdot \frac{\pi}{4}) + i \sin(100 \cdot \frac{\pi}{4}) \big) = \cos(25 \pi) + i \sin(25 \pi) = -1 $$ # Raíz n-ésima de un número complejo # Raíz n-ésima # Raíz n-ésima de un número complejo # Raíz n-ésima de un número complejo Para calcular la raíz $n$-ésima de un número complejo $z = r(\cos \alpha + i \sin \alpha)$, se utiliza la siguiente fórmula: $$ z^{1/n} = r^{1/n} \left[ \cos\left(\frac{\alpha + 2k\pi}{n}\right) + i \sin\left(\frac{\alpha + 2k\pi}{n}\right) \right], \quad k = 0, 1, \dots, n-1 $$ - Aquí $r = |z|$ es el módulo y $\alpha = \arg(z)$ es el argumento de $z$. - Cada valor de $k$ da una **raíz diferente**, por eso hay $n$ raíces distintas. - Notación equivalente: si $z' = r'(\cos \alpha' + i \sin \alpha')$ es una raíz, entonces: $$ r'^n = r, \quad n \alpha' = \alpha + 2k\pi $$ $$ <<<<<<< HEAD \huge^{\mu}\sqrt{r_\alpha}=r'_{\alpha'} $$ tal que $r'^{\mu}=r$ $\mu\alpha'=\alpha(+k2\pi)$ # Exponencial de un numero complejo $$ \huge e^{a+bi} = e^{a} \cdot e^{bi} $$ $$ \huge e^{bi} = Cos(b) + iSin(b) $$ Si $|z| = r \quad argz = \alpha$ $$ \huge z=re^{\alpha i} $$ ======= r'^n = r, \quad n \alpha' = \alpha + 2k\pi $$ >>>>>>> 3f6ee7f (Fixed math)