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Yaser

Calcula todas las raíces. Paso a paso, por favor. Gracias.


Respuestas (3)

1)

Tienes el número imaginario en la base de la expresión, que puedes identificar con el número complejo:

z = 0 - 1*i,

a continuación observa que este número complejo se encuentra representado en el semieje imaginario negativo, por lo que su módulo es: |z| = 1, y su argumento es: θ = 3π/2 (observa que este es su argumento principal), por lo que su expresión en forma polar queda:

z = 13π/2 (*);

luego, tienes la expresión en estudio:

wk = z1/3,

aquí sustituyes la expresión señalada (*), y queda:

wk = (13π/2)1/3,

ahora aplicas Segunda Fórmula de De Moivre (o Fórmula de las Raíces), y queda:

wk = 11/3(3π/2 + 2π*k)/3, con: k = 0, 1 o 2,

a continuación resuelves la expresión en el módulo (recuerda: 11/3 = ∛(1) = 1), y queda:

wk = 1(3π/2 + 2π*k)/3, con: k = 0, 1 o 2, 

aquí evalúas esta expresión general para cada uno de los tres valores del parámetro "k", y queda:

w0 = 1(3π/2 + 2π*0)/3 = 1π/2, 

w1 = 1(3π/2 + 2π*1)/3 = 17π/6, 

w2 = 1(3π/2 + 2π*2)/3 = 111π/6,  

que son las expresiones de las tres raíces cúbicas del número complejo: z = 13π/2 = -i.  

2)

Vamos con un desarrollo por etapas:

1°)

Tienes el número complejo en el numerador, en la base de la potencia:

N = 1 + i

cuya parte real es: a = 1, y cuya parte imaginaria es: b = 1, por lo que tienes:

- que su módulo es: |N| = √(12 + 12) = √(2)

- que la tangente de sus argumentos es: tanθ = 1/1 = 1, aquí compones con la función inversa de la tangente (observa que este número complejo se encuentra en el primer cudrante), y queda: θ = π/4, que es su argumento principal,

a continuación expresas a este número complejo en forma polar, y queda:

N = √(2)π/4 (1).

2°)

Tienes el número complejo en el denominador, en la base de la potencia: 

D = √(3) + 1*i,

cuya parte real es: a = √(3), y cuya parte imaginaria es: b = 1, por lo que tienes: 

- que su módulo es: |D| = √((√(3))2 + 12) = √(3 + 1) = √(4) = 2,  

- que la tangente de sus argumentos es: tanθ = 1/√(3), aquí compones con la función inversa de la tangente (observa que este número complejo se encuentra en el primer cudrante), y queda: θ = π/6, que es su argumento principal, 

a continuación expresas a este número complejo en forma polar, y queda: 

D = 2π/6 (2).

3°)

Tienes la expresión en la base de la potencia:

(1 + i)/(√(3) + i) =

a continuación reemplazas las expresiones polares señaladas (1) (2), y queda:

= √(2)π/4 / 2π/6 =

aquí resuelves la división (recuerda que debes dividir los módulos y restar los argumentos), y queda:

= (√(2)/2)π/4 - π/6 =

ahora resuelves la expresión en el módulo (recuerda: √(2)/2 = √(2)/√(4) = √(2/4) = √(1/2) = 1/√(2)), resuelves la expresión en el argumento, y queda:

= (1/√(2))π/12 (3).

4°)

Tienes la expresión en estudio:

w = ((1 + i)/(√(3) + i))1/6,

a conitnuación reemplazas la expresión polar señalada (3) en la base en esta potencia, y queda:

w = ((1/√(2))π/12)1/6, 

aquí aplicas Segunda Fórmula de De Moivre (o Fórmula de las Raíces), y queda:

wk = (1/√(2))1/6(π/12 + 2π*k)/6, con: k = 0, 1, 2, 3, 4 o 5,

ahora resuelves la expresión en el módulo (recuerda: (1/√(2))1/6 = (1/21/2)1/6 = 11/6/(2(1/2))(1/6) = 1/21/12 = 1/¹²√(2)), y queda:

wk = (1/¹²√(2))(π/12 + 2π*k)/6, con: k = 0, 1, 2, 3, 4 o 5, 

a continuación evalúas esta expresión para cada uno de los valores del parámetro "k", y queda:

w0 = (1/¹²√(2))(π/12 + 2π*0)/6 = (1/¹²√(2))π/72,

w1 = (1/¹²√(2))(π/12 + 2π*1)/6 = (1/¹²√(2))25π/72, 

w2 = (1/¹²√(2))(π/12 + 2π*2)/6 = (1/¹²√(2))49π/72, 

w3 = (1/¹²√(2))(π/12 + 2π*3)/6 = (1/¹²√(2))73π/72, 

w4 = (1/¹²√(2))(π/12 + 2π*4)/6 = (1/¹²√(2))97π/72, 

w5 = (1/¹²√(2))(π/12 + 2π*5)/6 = (1/¹²√(2))121π/72.

Espero haberte ayudado.