NÚMEROS COMPLEXOS Caspar Wessel Seu artigo fundamental, Om directionens analytiske betegning, (Sobre a Representação Analítica da Direção), foi publicado em 1799 pela Real Academia de Ciências e Letras Dinamarquesa.Por estar escrito em dinamarquês,mal foi notado,e os mesmos resultados foram encontrados independentemente mais tarde por Argand e Gauss. Jean Robert Argand Carl Friedrich Gauß O conceito de número complexo teve um desenvolvimento gradual. Começaram a ser utilizados informalmente no século XVI em fórmulas de resolução de equações de terceiro e quarto graus. Por exemplo, a equação x3 − 15x − 4 = 0 E a solução gera uma raiz negativa 121 121.(1) 11. 1 121 121.(1) 11. 1 O matemático suíço Leonard Euler , por uma conveniência de escrita,,resolveu representar a isto é , 1 pela letra 1 i, = i .Logo,voltando a 121 121 = 11. 1 = 11.i 121 podemos representá-lo por : Z = a + bi (forma algébrica) Parte imaginaria Parte real *Todo numero real é também complexo *Nem todo complexo é um numero real *Todo numero imaginário é também complexo Z = a +bi z=a – bi troca o sinal da parte imaginária Dado o número complexo Z, na forma algébrica (Z=a+bi), define-se o complexo do conjugado de Z como Z=a-bi Ou seja, troca-se o sinal da parte imaginária Percebe-se que os valores das potências de i se repetem no ciclo 1 , i , -1 , -i , de quatro em quatro a partir do expoente zero. Portanto, para se calcular qualquer potência inteira de i , basta elevá-lo ao resto da divisão do expoente por 4. Assim , podemos resumir: in = i4q+r = ir onde r = 0 , 1 , 2 ou 3. (r é o resto da divisão de n por 4). E q é o quociente da divisão de n por 4. Exemplo: Calcule i2001 Ora, dividindo 2001 por 4, obtemos resto igual a 1. Logo i2001 = i1 = i . O plano complexo , também chamado de plano de Argand-Gauss é uma representação geométrica do conjunto dos números complexos. O numero z=a+bi pode ser associado ao par ordenado z=(a;b) Eixo imaginário Z = 8 + 6i Eixo real Soma e subtração Z Vamos considerar dois números complexos 1 =10-2i Soma Z 1 + Z2 = (10-2i)+(-7+6i) Z 1 + Z2 = (10-7)+(-2+6)i Z 1 + Z2 = 3 + 4i Ou seja Z 1 + Z2 = (a+bi)+(c+di) Zn + Zp = (a+c)+(b+d)i e Z2 = -7+6i Subtração Z1 - Z2 = Z 1 + ( - Z2 ) Z 1 - Z2 = (10-2i) - (-7+6i) Z 1 - Z2 = (10-2i) + (+7-6i) Z 1 - Z2 = (10+7) + (-2-6)i Z 1 - Z2 = 17 - 8i Ou seja Z 1 + Z2 = (a+bi)-(c+di) Z 1 + Z2 = (a+bi)+(-c-di) Zn + Zp = (a-c)+(b-d)i Multiplicação Vamos considerar dois números complexos Z 1 =10-2i e Z2 = -7+6i Z1 . Z2 = (10 – 2i ) . ( -7 + 6i ) (10 ) . ( -7 ) + (10 ) .(+6i ) +( -2i ) . (-7 ) +( -2i ) .( +6i ) ( -70 ) + (60i ) + (+14i ) + (-12i² ) ( -70 ) + ( 74i ) + [ -12 ( -1 ) ] ( -70 ) + (+12 ) + 74i -58 +74i Dados Zn = a +bi e Zp = c +di Ou seja Zn . Zp = (a+bi).(c+di) Zn . Zp = ac+adi+cbi+bidi =ac +adi +cbi +bd(i²) =ac +(ad +cb )i + bd( -1 ) =( ac – bd ) + (ad + cb )i Divisão Considerando dois números complexos Z1 = 2+3i e Z2 = 1+ 4i. Então faremos a divisão de Z1 por Z2. Z1 2 3i Z 2 1 4i Multiplicamos o numerador e o denominador pelo conjugado do denominador Z 1 (2 3i) (1 4i ) x Z 2 (1 4i) (1 4i ) Z 1 2.(1 4i ) 3i.(1 4i ) Z2 12 (4i ) 2 Z 1 2 8i 3i 12i 2 Z2 1 16i 2 Z 1 14 5i Z2 17 Definimos o modulo P do número complexo como P a 2 b2 P a 2 b2 Definimos o argumento do número complexo como o ângulo formado entre o eixo real e o vetor complexo. • • cos β=a/p ,então a=p.(cos β) sen β=b/p ,então b=p.(sen β) Substituindo na forma algébrica temos: Z=a+bi Z=p.(cos β)+p.(sen β)i Z=p.[cos β + (sen β)i]