domingo, 15 de setembro de 2013

Exercício de Soma e Subtração com Números Complexos

A soma e a subtração de números complexos são bem simples. As operações só podem ser efetuadas entre reais e reais / imaginário e imaginário.
Exemplo:
A) (2+3i) + (3+2i) = (2+3) + i(3+2) = 5+5i
B) (4-8i) - (2+6i) = (4-2) + i(-8-6) = 2-14i


“Com base nisso resolva o exercício  proposto” ;)
O resultado da equação (4+i)+(-1-3i)+(-2+i) é:
a)1-i        b)7-i        c)3+5i       d)5-5i        e)-1+i


 Resolvendo... Como eu disse anteriormente os cálculos só podem ser feitos entre real- real e imaginário – imaginário. Sendo assim, o primeiro passo é identificar o que é real e o que imaginário na equação.
(4+i)+(-1-3i)+(-2+i)

 O segundo passo é juntar os números reais com os números reais e os imaginários com os imaginários.
                (4-4-2)+(-i-3i+i)

 O terceiro passo é  só resolver
                (4-3)+(-3i+2i) =
                       1-i


Resposta: Letra A.

Exercício de Módulo e Argumento de Números Complexos

Dado o seguinte número complexo: z = -√3 – i, determine seu argumento.

a) 30°
b) 225°
c) 210°
d) 310°

Grau de dificuldade: Médio
Pré-requisitos: Conceito de número real e imaginário; 

Resolução:

Para encontrar o argumento de um número complexo, devemos, incialmente, encontrar seu módulo. Para encontrar o módulo, utilizamos a seguinte fórmula:

|z| = √a² + b²

Portanto:

|z| = √(-√3)² + (-1)²

Logo:

|z| = √3 + 1 » √4 = 2

Encontrado seu módulo, utilizaremos a seguinte fórmula para determinar o seno e cosseno do complexo e assim determinar seu argumento.


Então teríamos:


Ignorando os sinais, encontraríamos os valores de seno e cosseno em 30°.
Para determinarmos o quadrante, devemos analisar em quais deles os sinais de seno e cosseno combinam, ou seja: São os mesmos. 

Seno: 

Cosseno: 

Podemos notar então que ambos combinam no 3º quadrante. Ou seja: 210°

Resposta: Alternativa C)

















Exercício de multiplicação e divisão de números complexos

Multiplicação: Determine o valor de x na expressão a seguir, de modo que z= (x+2i)(1+i) seja um número imaginário puro.
a) x = 1
b) x= 2
c) x= 3
d) x= 4
e) x= 5

Grau de dificuldade: Médio
Pré-requisitos: Distributiva, equação do primeiro grau, potências de i, conceito de número real e imaginário;

Resolução:

Passo-a-passo:
1) Primeiro, fazemos a distributiva do número complexo;
2) Agregamos então, os termos comuns;
3) Substituímos as potências de i;
4) Isolamos o número real e o igualamos a 0, já que queremos o número imaginário puro
5) Resolvemos a equação do primeiro grau normalmente.

-

Divisão: Efetue a divisão do número complexo z= (2+i) / (7-3i) e determine seu conjugado.
a) z- = 11/58 - 13i/58
b) z- = 11/59 - 13i/58
c) z- = 12/58 - 13i/58
d) z- = 12/59 - 13i/58
e) z- = 11/58 - 14i/58

Grau de dificuldade: Difícil
Pré-requisitos: Divisão, conjugado de um número complexo, multiplicação de número complexo, potências de i

Resolução:

Passo-a-passo:
1) Primeiro, multiplicamos o numerador e o denominador pelo conjugado do denominador;
2) Efetuamos as distributivas;
3) Agregamos os termos comuns;
4) Substituímos as potências de i;
5) Agregamos os termos comuns novamente (caso tenha);
6) Ao encontrar o resultado da divisão, invertemos o sinal do número imaginário, apenas, já que queremos seu conjugado.

Exercício de Potenciação




domingo, 11 de agosto de 2013

A aceitação dos números complexos na história

Ainda nó século XVI, os números complexos, mesmo sendo empregados em cálculos, causavam certo incômodo e desconfiança, uma vez que suas teorias não estavam completamente definidas, fazendo muitos estudiosos abandonarem os números complexos.

Posteriormente, com os trabalhos de matemáticos italianos, tais como Wallis e Wessel, os números complexos foram se tornando mais claros, e perdendo suas características "místicas", como eram vistos antes. No entanto, a aceitação plena começou a ser obtida apenas no século XIX, com estudos matemáticos de Buéé e Argand, somados aos anteriores.

Atualmente, os números complexos são de grande uso em estudos avançados de eletricidade, da mecânica de fluídos e em outros inúmeros campos da ciência., ou seja, com o tempo, esse conjunto foi aceitado de maneira gradual pela comunidade científica, passando a ser de grande uso em alguns ramos e indispensáveis em outros, a matemática avançou, possibilitando o avançamento de outros ramos interligados a ela também.

Como surgiram os números complexos?


Os números complexos, surgiram na época do Renascimento, em uma época em que a Europa se recuperava da peste negra, e não conseguia compreender a matemática grega. E, por isso, os europeus passaram a seguir outros ramos para difundir a matemática.

O conceito, se desenvolveu gradativamente, conforme os matemáticos viam a necessidade de continuar equações de segundo e terceiro grau que resultavam em raízes negativas. Chegou-se portanto, a conclusão que os números reais não eram suficientes.

O matemático Tartaglia, por volta de 1500, descobriu uma fórmula para resolver equações do terceiro grau, com números reais, mas acabou não publicando sua obra. Posteriormente, Cardano, cientista, publicou a fórmula de Tartaglia na sua obra Ars Magna, e então surgiu o impasse da raiz quadrada de um número negativo.

O matemático Bombelli, prosseguiu com os estudos de Cardano, e considerou como número imaginário a raiz quadrada de um número negativo, desenvolvendo regras para trabalhar com eles, que foram representados pela primeira vez na história, como i, pelo físico suíço Euler, por volta de 1700.

Finalmente, por volta de 1800, o matemático, astrônomo e físico alemão Gauss, introduziu a expressão Números Complexos, após estudar a representação geométrica dos mesmos.

Os números complexos, não possuem relação de ordem, ou seja, não há um número complexo maior que outro, e hoje em dia são utilizados em estudos avançados de Eletricidade.

Apresentação pessoal - Anna Luiza

Meu nome é Anna Luiza, tenho 17 anos, curso o 3º ano do ensino médio e faço técnico em Informática no colégio Joseense. Não faço estágio, mas morro de vontade de trabalhar! 
Passo a maior parte do meu tempo livre lendo, ouvindo música, mexendo no computador e assistindo algumas séries de que gosto muito. Adoro sair, ver filmes e ficar  na companhia de meus amigos.

Apresentação pessoal - Fernanda Campos

Olá gente! Meu nome é Fernanda, tenho 16 anos, moro em São José dos Campos - SP,  faço curso técnico em informática e estou cursando o 3º ano do colegial, pretendo ser professora. Matemática é uma das minhas matérias favoritas - mesmo não indo tão bem. Como qualquer adolescente, gosto de sair, ler, comer, dormir, ver tv, filme, ficar com os meus amigos, com a minha família e dou muito valor a religião.

Apresentação pessoal - Gabriel Camacho

Meu nome é Gabriel Camacho, tenho 16 anos, curso o último ano do ensino médio e técnico em Informática. Passo o tempo lendo, mexendo no computador e assistindo séries (Pretty Little Liars e The Vampire Diaries). Pretendo cursar direito, apesar de não saber que ramo do direito seguirei. Alguns de meus livros preferidos são "O Diário de Anne Frank", "A culpa é das estrelas", "Divergente", "Jogos Vorazes", "O teorema Katherine", "House of Night", "Os Instrumentos Mortais", "Percy Jackson e os Olimpianos" e "O guia dos curiosos".

Apresentação pessoal - Larissa Kelly

Meu nome é Larissa Kelly, tenho 16 anos, estou no 3º ano do ensino médio e técnico em informática no Colégio Joseense, faço estágio e pretendo ser piloto. Gosto de ler alguns livros, apesar de não ler com muita frequência, curto pop e rock. Prefiro sair a ficar em casa, passo o tempo ouvindo música ou jogando, sozinha ou acompanhada.

Apresentação geral (Conteúdo e Integrantes)

Blog criado com o propósito de postar conteúdos relacionados aos Números Complexos, para posterior apresentação no Colégio Joseense, da disciplina de Matemática, da turma 3º ano A.

Todo o conteúdo foi desenvolvido em grupo (quatro alunos), sendo eles Anna Luiza, Fernanda Campos, Gabriel Camacho e Larissa Kelly.