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