Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Números Complejos: Descomposición de Polinomios, Apuntes de Cálculo

Este documento explica perfectamente la materia de calculo de 1 año de carrera, MUY RECOMENDABLE!

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 03/10/2021

aritza-alonso-puerto
aritza-alonso-puerto 🇪🇸

3 documentos

1 / 24

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
Outline
Conjunts num`erics. Els nombres reals
Conjunts num`erics. Els complexos
Descomposici´o de polinomis
´
Index
1Conjunts num`erics. Els nombres reals
Els reals. Axioma del suprem
2Conjunts num`erics. Els complexos
Operacions
Argument
Pas entre formes
Pas de bin`omica a exponencial o polar
Pas d’exponencial o polar a bin`omica
Arrels
3Descomposici´o de polinomis
Teorema fonamental de l’`
Algebra
EEBE & MAT; M. Claverol CALC Conj. Num`erics. T. Fonamental de l’`
Algebra 1/24
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Números Complejos: Descomposición de Polinomios y más Apuntes en PDF de Cálculo solo en Docsity!

Outline

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Index

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Els reals. Axioma del suprem

2 Conjunts num`erics. Els complexos

Operacions

Argument

Pas entre formes

Pas de bin`omica a exponencial o polar

Pas d’exponencial o polar a bin`omica

Arrels

Descomposici´o de polinomis

Teorema fonamental de l’`Algebra

Outline

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Els reals. Axioma del suprem

Conjunts num`erics

N ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R ⊂ C

Naturals N = { 0 , 1 , 2 , 3 ,.. .}

Enters Z = {... , − 3 , − 2 , − 1 , 0 , 1 , 2 , 3 ,.. .}

Racionals Q = {

m

n

, m, n ∈ Z, n 6 = 0}.

Reals R = Q ∪ I.

Expressats amb decimals,

  • Els racionals Q o b´e tenen un nombre finit de decimals, o b´e un nombre

infinit amb algun per´ıode.

  • Els irracionals I tenen infinites xifres decimals, sense cap per´ıode.

Complexos C = {a + bi, a, b ∈ R, i =

− 1 } (i se’n diu unitat imagin`aria).

Outline

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Els reals. Axioma del suprem

Els reals R

Axioma del suprem per a R

Tot conjunt ∅ 6 = A ⊂ R fitat superiorment t´e suprem,

´es a dir, existeix α ∈ R, tal que α =sup(A)

Axioma de l’´ınfim per a R

Tot conjunt ∅ 6 = A ⊂ R fitat inferiorment t´e ´ınfim,

´es a dir, existeix β ∈ R, tal que β =´ınf(A)

Exemple. Sigui A = [− 2 , 1] ∪ (3, 7) ⊂ R. Trobeu el conjunt de cotes superiors i

inferiors, aix´ı com el suprem, ´ınfim, m`axim i m´ınim, en cas d’existir.

[

] (

A

C

S

C

I

C

S = {x ∈ R : x ≥ 7 }

C

I

= {x ∈ R : x ≤ − 2 }

∅ 6 = A ⊂ R fitat

sup(A)=7 ∈/ A =⇒6 ∃ m`ax(A)

´ınf(A)=-2 ∈ A =⇒ m´ın(A)=-

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Argument

Pas entre formes

Arrels

Complexos C

Forma bin`omica z =a + bi

on a, b ∈ R i i =

− 1 ´es la unitat imagin`aria.

∀k ∈ N,

i

4 k = 1

i

4 k+ = i

i

4 k+ = − 1

i

4 k+ = −i

m = 4k + r =⇒ i

m = i

r .

Exemple: i

2021 = i

4 ·505+ = (i

4 )

505 · i = 1

505 · i = i

Donat z = a + bi,

El conjugat de z ´es: z = a − bi

Observa que z ∈ R ⇐⇒ z = z

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Argument

Pas entre formes

Arrels

Complexos C

Formes d’expressi´o.

z = a + b i

= |z| cos θ + |z| sin θi

= |z|(cos θ + sin θi) = |z|e

θi

= |z| θ

binomica trigonometrica exponencial polar

La forma exponencial prov´e de la f´ormula de Euler.

F´ormula de Euler. e

θi = cos θ + i sin θ ∀θ ∈ R

Com a conseq¨u`encia,

F´ormula de Moivre. (cos θ + i sin θ)

k = cos(kθ) + i sin(kθ) k ∈ Z

Prenent z = cos θ + sin θi = e

θi =⇒ z

k = e

kθi = cos(kθ) + i sin(kθ)

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Argument

Pas entre formes

Arrels

Complexos. Operacions

Bin`omica z = a + bi Exponencial z = |z|e

θi

z 1

= a 1

  • b 1

i z 2

= a 2

  • b 2

i z 1

= |z 1

|e

θ 1 i z 2

= |z 2

|e

θ 2 i

z 1

  • z 2 a 1
  • a 2
  • (b 1
  • b 2 )i –

z 1 · z 2 a 1 a 2 − b 1 b 2

  • (a 1 b 2
  • b 1 a 2 )i |z 1 ||z 2 |e

(θ 1 +θ 2 )i

z 1

z 2

z 1 z 2

z 2 z 2

on z 2 = a 2 − b 2 i

|z 1 |

|z 2 |

e

(θ 1

−θ 2

)i

z 2 z 2 = a

2

2

  • b

2

2

= |z 2

2

z

n (a + bi)

n |z|

n e

nθi

n

z – {

n

|z|e

θ+2kπ

n

i

k = 0, 1 , · · · , n − 1 }

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Argument

Pas entre formes

Arrels

Raons trigonom`etriques

Raons trigonom`etriques dels angles principals al Q1:

π

6

π

4

π

3

π

2

sin 0

1

2

2

2

3

2

cos 1

3

2

2

2

1

2

tan 0

1 √

3

p/

p/

p/

p/

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Argument

Pas entre formes

Arrels

Reducci´o al primer quadrant

2p- p/

p+ p/

p-p/

p/ p/ p/

α∈ Q 2 α∈ Q 3 α∈ Q 4

cos(π −

π

6

) = – cos(

π

6

) cos(π +

π

3

) = – cos(

π

3

) cos(2π −

π

6

) = cos(

π

6

sin(π −

π

6

) = sin(

π

6

) sin(π +

π

3

) = – sin(

π

3

) sin(2π −

π

6

) = – sin(

π

6

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Argument

Pas entre formes

Arrels

Pas entre formes

Forma binomica z =a + b i Forma trigonometrica z =|z| cos θ + |z| sin θ i

q

|z|

z = a+ bi

a

b

eix real

eix imaginari

Bin`omica−→Exponencial o polar:

M`odul: |z| =

a

2

  • b

2

Argument θ: tan θ =

b

a

principal: −π < θ ≤ π

Forma exponencial z =|z|e

θi Polar z = |z| θ

Exponencial o polar−→Bin`omica a = |z| cos θ, b = |z| sin θ

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Argument

Pas entre formes

Arrels

Pas de bin`omica a exponencial o polar

Pas de bin`omica a exponencial o polar

M`odul: |z| =

a

2

  • b

2

Argument θ: tan θ =

b

a Exemple 1.

z = −1 +

3 i =⇒ |z| =

2

  • (

2 = 2

a = − 1 < 0 , b =

3 > 0 =⇒ θ ∈ Q 2

tan α =

|

3 |

|− 1 |

=⇒ α = π/ 3 ,

p - p/3=

p/

2p/

z= -1+ 3 i

=⇒ θ = π −

π

3

=⇒ z = 2 2 π

3

≡ 2 e

i

2 π

3

En aquest cas, l’argument 2 π/ 3 ´es el principal (−π < θ ≤ π).

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Argument

Pas entre formes

Arrels

Pas de bin`omica a exponencial o polar

Pas de bin`omica a exponencial o polar

M`odul: |z| =

a

2

  • b

2

Argument θ: tan θ =

b

a Exemple 3.

z =

3 − i =⇒ |z| =

2

  • (−1)

2 = 2

a =

3 > 0 , b = − 1 < 0 =⇒ θ ∈ Q 4

tan α =

|− 1 |

|

3 |

=⇒ α = π/ 6 ,

-p/

p/ 6

6

11p/ 6 z= 3-i

=⇒ θ = 2π −

π

6

=⇒ z = 2 11 π

6

≡ 2 e

i

11 π

6

Expressat amb l’argument principal θ ∈ (−π, π], z = 2 11 π

6

− 2 π

π

6

≡ 2 e

−i

π

6

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Argument

Pas entre formes

Arrels

Pas d’exponencial o polar a bin`omica

Pas d’exponencial o polar a bin`omica a = |z| cos θ, b = |z| sin θ

p - p/3=

p/

2p/

Exemple 1.

z = 2e

2 π

3

i

= 2 cos(

2 π

) + 2 sin(

2 π

)i =

= −2 cos(

π

) + 2 sin(

π

)i = −1 +

3 i

4p/

p/

p+p/3=

Exemple 2.

z = 2e

4 π

3

i = 2 cos(

4 π

) + 2 sin(

4 π

)i =

= −2 cos(

π

) − 2 sin(

π

)i = − 1 −

3 i

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Argument

Pas entre formes

Arrels

Pas d’exponencial o polar a bin`omica

Pas d’exponencial o polar a bin`omica a = |z| cos θ, b = |z| sin θ

Si l’angle ´es m´es gran que 2 π aleshores el redu¨ım a la primera volta.

Exemple.

z = e

59

π

6

i

= e

8 πi

e

11

6

πi

= e

11

6

πi

= e

(

11

6

π− 2 π)i

= e

π

6

i

=

π

2 π =

2 π =

2 π +

2 π = 8π +

π

= cos(

−π

) + sin(

−π

)i = cos(

π

) − sin(

π

)i =

i

Conjunts num`erics. Els nombres reals

Conjunts num`erics. Els complexos

Descomposici´o de polinomis

Argument

Pas entre formes

Arrels

Arrels

Arrels

n

z =

n

|z|e

θi = {

n

|z| e

θ+2kπ

n

i , k = 0, · · · , n − 1 } =

n

|z| e

(

θ

n

2 kπ

n

)i

, k = 0, · · · , n − 1 }

Observa que:

  • Tot nombre complex t´e n arrels n-`esimes

  • La difer`encia d’angles entre dues arrels consecutives ´es de

2 π

n

Arrels quadrades n = 2

Exemple.

3 i =

2 e

2 π

3

i

2 e

(

2 π

3

2

2 kπ

2

)i

, k = 0, 1 } =

2 e

−π

3

i

,

2 e

(

−π

3

+π)i

}

-p/

2p/

+p

  • En forma bin`omica, les dues arrels quadrades d’un complex, {z 1 , z 2 } s´on

complexos oposats z 2

= −z 1