Podrías ayudarme con este problema?
Encuentra las raíces de: z3 =1+ i + i3 + i5 / √2
Encuentra el producto de z0 z1 z2
Gracias.
Si la ecuación es:
z3 = 1 + i + i3 + i5/√(2),
reemplazas las potencias de la unidad imaginaria en los dos últimos términos (recuerda: i0 = 1, i1 = i, i2 = -1, i3 = -i, i4 = (i2)2 = (-1)2 = 1, i5 = i4*i1 = 1*i = i), y queda:
z3 = 1 + i - i + i/√(2),
reduces términos semejantes, observa que tienes cancelaciones, y queda:
z3 = 1 + i/√(2) (1);
luego, plantea el módulo del número complejo del segundo miembro: |1 + i/√(2)| = √( 12 + ( 1/√(2) )2 ) = √(1+1/2) = √(3/2),
luego, observa que el número complejo del segundo miembro está representado por un punto en el primer cuadrante, y plantea la tangente de su argumento: tanθ = ( 1/√(2) )/1 = 1/√(2), compones con la función inversa de la tangente, y queda: θ ≅ 35,264° ≅ 0,1959π rad.
Luego, expresa al número complejo del segundo miembro de la ecuación señalada (1) en forma polar, y queda:
z3 = [ √(3/2) ]0,1959π;
luego, haces pasaje de potencia como raíz, y queda:
z = ∛( [ √(3/2) ]0,1959π );
luego, aplicas la Fórmula de De Moivre para las raíces, y queda:
z = [ ∛( √(3/2) ) ](0,1959π+2kπ)/3 = [ ∛( √(3/2) ) ]0,0653π+(2/3)π, con k = 0, 1, 2, que es la expresión general de las raíces cúbicas del número complejo z.
Luego, resuelves las raíces en la expresión del módulo, reemplazas los valores del índice en la expresión del argumento, y tienes:
z0= [ 6√(3/2) ]0,0653π,
z1= [ 6√(3/2) ]0,0653π+(2/3)π = [ 6√(3/2) ]0,7320π,
z2= [ 6√(3/2) ]0,0653π+(4/3)π = [ 6√(3/2) ]1,3986π.
Luego, plantea el producto entre las tres raíces:
z0 * z1 * z2 =
= [ 6√(3/2) ]0,0653π * [ 6√(3/2) ]0,0653π+(2/3)π * [ 6√(3/2) ]0,0653π+(4/3)π =
resuelves el producto (recuerda que se multiplican los módulos y se suman los argumentos), y queda:
= [ ( 6√(3/2) )3 ]0,0653π+0,0653π+(2/3)π+0,0653π+(4/3)π =
simplificas índice con exponente en la expresión del módulo, reduces términos semejantes en la expresión del argumento, y queda.
= [ √(3/2) ]3*0,0653π+2π =
resuelves el producto y restas un giro (2π) en el argumento, y queda:
= [ √(3/2) ]0,1959π =
= z3 =
= 1 + i/√(2).
Espero haberte ayudado.
Cuando dices: aplicas la Fórmula de De Moivre para las raíces, y queda:
z = [ ∛( √(3/2) ) ](0,1959π+2kπ)/3 <-- de donde sale este 3?
Gracias.