Introducción a los Números Complejos

Modelos Matemáticos - Ingeniería Mecánica

Profesor: Mauricio Odreman

Plano complejo

Definición

Un número complejo se escribe como:

z = a + bi

Representación gráfica de z=a+bi

Conjugado

El conjugado de número complejo se escribe como:

z = a - bi

Representación gráfica de z=a-bi

Operaciones Básicas

Suma de números complejos

Potencias de i

Recordemos:

Ciclo de potencias de i

Forma Trigonométrica

z = r(cosθ + i·senθ)

Teorema de Moivre

(r(cosθ + i·senθ))ⁿ = rⁿ(cos(nθ) + i·sen(nθ))

El teorema de De Moivre es una herramienta fundamental en álgebra que permite calcular potencias y raíces de números complejos expresados en forma polar (o trigonométrica) de manera rápida y sencilla.

Multiplicación en forma polar

Raíces enésimas

Las n raíces de z = r(cosθ + i·senθ) son:

r^(1/n)(cos((θ+2πk)/n) + i·sen((θ+2πk)/n)), k=0,...,n-1

\[ z^5=1 \] Las 5 soluciones de la raíz quinta de la unidad en el plano complejo. Raíces de la unidad

La fórmula de Euler

\[ e^{ix} = \cos(x) + i \sin(x) \]

La fórmula de Euler o relación de Euler, atribuida a Leonhard Euler, establece el teorema, en el que la relación fundamental entre las funciones trigonométricas y la función exponencial compleja.

Euler