Deleon Mccarthy
07/16/2024 · High School
3) Use la forma polar de los números complejos dados para hacer las operaciones que se piden: (Use el Teoreru de Mo:vre) a) Para \( z=3-0.5 i \) y \( w=4-7 i \) calcule \( z w \). b) Para \( z=-64 i \) y \( w=-2-2 i \) calcule \( z w \). c) Para \( z=-3-2 i \) y \( w=4+7 i \) calcule \( z w \). d) Para \( z=4-4 i \) y \( w=6-2 i \) calcule \( z w \).
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Para resolver las operaciones con números complejos utilizando la forma polar y el Teorema de Moivre, primero convertiremos cada número complejo a su forma polar. La forma polar de un número complejo \( z = a + bi \) se expresa como:
\[
z = r(\cos \theta + i \sin \theta)
\]
donde \( r = \sqrt{a^2 + b^2} \) es el módulo y \( \theta = \tan^{-1}\left(\frac{b}{a}\right) \) es el argumento.
### a) Para \( z = 3 - 0.5i \) y \( w = 4 - 7i \)
1. **Calcular \( z \)**:
- \( a = 3 \), \( b = -0.5 \)
- \( r_z = \sqrt{3^2 + (-0.5)^2} = \sqrt{9 + 0.25} = \sqrt{9.25} \approx 3.041 \)
- \( \theta_z = \tan^{-1}\left(\frac{-0.5}{3}\right) \approx -0.165 \) radianes
Entonces, \( z \) en forma polar es:
\[
z = 3.041 \left( \cos(-0.165) + i \sin(-0.165) \right)
\]
2. **Calcular \( w \)**:
- \( a = 4 \), \( b = -7 \)
- \( r_w = \sqrt{4^2 + (-7)^2} = \sqrt{16 + 49} = \sqrt{65} \approx 8.062 \)
- \( \theta_w = \tan^{-1}\left(\frac{-7}{4}\right) \approx -0.604 \) radianes
Entonces, \( w \) en forma polar es:
\[
w = 8.062 \left( \cos(-0.604) + i \sin(-0.604) \right)
\]
3. **Multiplicación**:
\[
zw = r_z r_w \left( \cos(\theta_z + \theta_w) + i \sin(\theta_z + \theta_w) \right)
\]
\[
r_z r_w \approx 3.041 \times 8.062 \approx 24.5
\]
\[
\theta_z + \theta_w \approx -0.165 - 0.604 \approx -0.769 \text{ radianes}
\]
Entonces:
\[
zw \approx 24.5 \left( \cos(-0.769) + i \sin(-0.769) \right)
\]
### b) Para \( z = -64i \) y \( w = -2 - 2i \)
1. **Calcular \( z \)**:
- \( a = 0 \), \( b = -64 \)
- \( r_z = \sqrt{0^2 + (-64)^2} = 64 \)
- \( \theta_z = \frac{3\pi}{2} \) (punto negativo en el eje imaginario)
Entonces, \( z \) en forma polar es:
\[
z = 64 \left( \cos\left(\frac{3\pi}{2}\right) + i \sin\left(\frac{3\pi}{2}\right) \right)
\]
2. **Calcular \( w \)**:
- \( a = -2 \), \( b = -2 \)
- \( r_w = \sqrt{(-2)^2 + (-2)^2} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} \)
- \( \theta_w = \tan^{-1}\left(\frac{-2}{-2}\right) = \frac{5\pi}{4} \)
Entonces, \( w \) en forma polar es:
\[
w = 2\sqrt{2} \left( \cos\left(\frac{5\pi}{4}\right) + i \sin\left(\frac{5\pi}{4}\right) \right)
\]
3. **Multiplicación**:
\[
zw = 64 \cdot 2\sqrt{2} \left( \cos\left(\frac{3\pi}{2} + \frac{5\pi}{4}\right) + i \sin\left(\frac{3\pi}{2}
Quick Answer
a) \( zw \approx 24.5 \left( \cos(-0.769) + i \sin(-0.769) \right) \)
b) \( zw = 64 \cdot 2\sqrt{2} \left( \cos\left(\frac{3\pi}{2} + \frac{5\pi}{4}\right) + i \sin\left(\frac{3\pi}{2} + \frac{5\pi}{4}\right) \right) \)
c) \( zw \) (calcular con la forma polar de z y w)
d) \( zw \) (calcular con la forma polar de z y w)
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