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EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES DE NÚMEROS COMPLEXOS 1) Complete com o(s) conceito(s) correto(s) as frases abaixo: 5 5 a) O afixo do conjugado do número complexo z= argumento igual a . 3(cos 4 · i sen ) pertence ao quadrante e tem 4 b) O(s) valor (es) de k R para que o número complexo (k+i).(2-ki)-6 seja real é (são) e para que seja imaginário puro é (são) . c) Efetuando-se o produto do complexo z pelo seu conjugado encontramos um número complexo cujo argumento é . d) ( 2 )O produto do número z = (cos 7 + i sen 7 ) com o número z =3(cos 2 + i sen 2 ) tem como 1 4 4 2 3 3 módulo e argumento, respectivamente e . e) ( 3 )Se z C é tal que z i , então o argumento principal de z.z é igual a radianos. f) Se z C é tal que z = i77 - i43 + i26 , então o inverso multiplicativo de z é igual a . g) Se z w z w , onde z = a + bi ; w = c + di, com a, b, c, d 0, então podemos estabelecer a seguinte relação entre a, b, c e d: . h) ( 2 cos )Se z C / z ( e ) i sen 8 2 8 , então, na forma algébrica, z = . i) A área do polígono cujos vértices são os afixos de z, tais que: z 1e R (z 2 ) 0 , mede . j) Se o=(0, 0), z1=(2, 3) e z2=(-5, -1), então a menor determinação positiva do ângulo z1ôz2 mede . k) O(s) número(s) z, tais que z z z z é (são): . l) Se o argumento de um número complexo z é 400, então o argumento principal do número complexo z.i, em graus, é igual a . m) Sejam 0 e 1 os argumentos das raízes quadradas de um número complexo z. Para 0 = 20º, qual o valor, em graus, de 1? n) Sejam os complexos z, de módulo 2 e argumento 40º; e w, de módulo 3 e argumento 50º. Então, z5 na forma trigonométrica e z.w na forma algébrica são respectivamente iguais a . o) ( 8 )Os números complexos com representação geométrica na reta y = x e módulo são . 2) Assinale V (verdadeiro) ou F (falso) às questões abaixo: a) ( ) Z Z Im(Z ).i , para todo Z complexo. b) ( ) (1+i)24=(1+i)0. ( 5 )c) ( ) Dado o no complexo a+3i, a , e sabendo que a+3i=3 , então a é um número múltiplo de 2. 2 ( a bi a bi )d) ( ) 2 cos 8 i. sen 8 cos · i. sen . e)( ) 1, em que a e b são reais e a–bi 0. f) ( ) Se o módulo e o argumento de uma das raízes quintas de um número complexo são, respectivamente, iguais a 2 e a , então, 2 e 3 17 15 representam, respectivamente, o módulo e o argumento de uma outra raiz quinta desse mesmo número complexo. RESPOSTAS LISTA 1: 3 1) a) 2o; ( 2 ) ( 2 )4 b) e ( 2 ); -2 c) 0o d) 3 ; 5 12 e) /3 f) z 1 1 5 2 i 5 g) ( 2 )ad – bc = 0 h) - · 2i i) 2 u.a j) 3/4 radianos k) z = (0, 0) l) 1300 m) 2000 n) z5 = 32(cos 200º + i sen 200º) ; 6i. o) 22i 2) a) F b) F c) V d) F e) V f) V 1) Na figura, o ponto P é afixo de um número complexo Z no plano de Argand-Gauss. Represente Z na forma trigonométrica. Im (z) 0 2 Re (z) 2) Sendo z = 2 i1023 (1 i)3 2 3 , escreva a representação mais simples P de z na forma trigonométrica. 3) Dado o número complexo w= cos 60o + i sen 60o, determine o número complexo z, na forma algébrica, tal que 2w2-2w+z=0. 1. As raízes cúbicas de um número complexo z são os vértices de um triângulo eqüilátero inscrito em uma circunferência de centro em (0,0). Sabendo que um de seus vértices é V1= - 4i, pede-se determinar, na forma algébrica: a) O número complexo z. b) Os outros vértices do triângulo. 5) Seja o número complexo z = ( 2 i 2 6 ) . Determine o(s) valor(es) do número natural n, para os quais 2 zn quais está no 3° quadrante e a uma distância inferior a 16 unidades da origem. 6) Se z1 e z2 são números complexos, z1 + z2 e z1.z2 são ambos reais, o que se pode afirmar sobre z1 e z2? (Justifique corretamente utilizando as definições e propriedades dos números complexos) 7) Determine a expressão que define os complexos z = (x, y), para os quais se tenha: (x 2 yi)(2 y xi) 16i . Em seguida, represente, no plano Argand-Gauss, o gráfico da figura descrita por seus afixos. 8) Sendo 1+ i 3 uma das raízes cúbicas de um complexo Z, determine, na forma algébrica as demais raízes cúbicas de Z e as represente no plano de Argand-Gauss. 9) Seja z0 o número complexo 1+i. Sendo S0 o conjunto-solução no plano complexo de z – z0=z + z0=2, determine, então o produto dos elementos de S. 10) Resolva a equação x2= 2 x no conjunto dos números complexos. 11) Calcule o valor do número natural n, tal que (2i)n + (1+i)2n = –16i. 12) Determine a forma algébrica do número complexo z imaginária. i3 4n 1 i , em que n é natural e i é unidade 13) ( 3 )Mostre que cos 150 + i sen 150 é solução da equação 2x10 –x6 + =0. 5 1) Z = 4 (cos ( 3 )3 5 + i sen 3 RESPOSTAS LISTA 2: ); 2) z = 2 (cos + i sen ) ( 3 )3) z = 2; 4) a) z = 64 i; b) V2 = 2 + 2i; V3 = - 2 +2i ( 4 Desta forma, concluímos que os complexos (x, y) que satisfazem a condição do problema 2 pertencem à elipse dada pela equação e gráfico ao lado. )5) n =3 ; n = 4 6) z1=z2=0 ou z1 e z2 são conjugados: Re(z1)=Re(z2) e Im(z1)=-Im(z2) ( 7 ) 16 x 2 y 2 4 1 ) 8) ( 3 )z0 = (1, ) z1(-2, 0) ou z1 2(cos ( 3 ) i sen ) 2 ( 3 )z2 (1, - ) ou z2 2(cos 5 3 isen 5 ) 1 i 3 9) 2i 10) {- 1, 2} 11) 3 12) 1 1 i ( z 2 (1, 3 ) z 2 (- 2, 0) z 2 (1, - 3 ) )2 2 13) Demonstração 1) ( 21 )Dado o número complexo z = a+bi, a R - , b R+, e sabendo que 2a+3bi= determine o argumento principal de z 3. e b–4ai =7, 2) Determine todos os números complexos w que satisfazem a equação (w – i)8 = 16. A seguir represente-os no plano complexo. 3) Considere o conjunto de todos os números complexos z, tais que |z – 25 i| 15. a) Faça a representação gráfica (figura geométrica) desse conjunto no plano complexo. b) Determine o número z de menor módulo. c) Mostre que o número z de menor argumento é z = 12 + 16i. 4) Considere, no plano complexo um hexágono regular centrado em z0 =i. Represente por z1, z2, z3,. z6 seus vértices, quando percorridos no sentido anti-horário. Nestas condições determine o complexo w=2.z3, sabendo que z1=1. 5) Represente geometricamente o conjunto dos pontos z = x+yi do plano complexo que satisfazemz-12= 2x e y0. 6) As raízes cúbicas de um número complexo z são os vértices de um triângulo eqüilátero inscrito em uma circunferência com centro em (0,0) e raio igual a 2 (duas) unidades de comprimento. Sabendo que um de seus vértices (V1) tem afixo em , determine: 12 a) O número z na forma algébrica b) Os números complexos V1, V2 e V3, vértices do triângulo, na forma trigonométrica. 7) Considere a equação z2 +z-2 z =3+3i. a) Ache todos os números complexos z que satisfazem essa equação. b) Faça a representação gráfica desses números no plano complexo. 8) a) Resolva a equação (z – 3i)4 = 16. b) Considere um quadrado inscrito numa circunferência de centro no afixo de número complexo 3i. Um dos vértices é o afixo de i. Determine os números complexos que representam os outros vértices desse quadrado. 9) Considere a equação z2 z z . a) Ache todos os números complexos z que satisfazem essa equação. b) Faça a representação gráfica desses números no plano complexo. 10) Considere os números complexos z = x + yi que satisfazem à condição z z z . e) Mostre que o lugar geométrico descrito pelos afixos de z é a reunião de duas retas. f) Escreva z na forma trigonométrica, em função de x e y. (Há 4 casos.) 11) a) Resolva a equação w4 + 64 = 0. b) Seja u = –2i uma das raízes cúbicas do número complexo z. Determine as raízes quartas de z2. 1) z= i =2(cos 5 ( 3 ) ( 2 )6 5 + i sen 6 RESPOSTAS LISTA 3 ); Argumento principal de z3 = 2 2) a) w0 = i ; w1 = 1 + 2i; w2 = 1 2 i ; w3 = –1 + 2i ; w4 = · i ; ( 2 )w5 = –1; w6 = 1 2 i ; w7 = 1 2 b) Representação gráfica dos 8 nos complexos 3) a) Representaçãográfica: circunferência C(0,25) e raio=15; b) z = 10.i ( 2 )4) w=2.{[ .(cos 750 +i.sen 750)] +i}=2. ( 3 1) i.( 2 3 1 = ( ( 3 ) ( ) )2 -1) +i.( ( 3 )+1) ( 3 )5) Representação gráfica: região superior do semi-círculo com centro em (2,0) e raio= 9 9 ( 2 ) ( 2 )6) a) z = 4 4i b) V1 = 2 (cos 12 + i sen ) ; V2 = 2 (cos 12 12 + i sen ) ; 12 V = 2 (cos 17 + i sen 17 ) 3 12 12 7) a) { -1+i ; 2+i } b) Representação Gráfica 8) a) {i ; 5i ; 2+3i ; -2+3i} 8b) 9) a) { 0, 1 – i ; - 1 + i } b) Representação gráfica 10 a) Demonstração b) z = 2 3 y 3 (cos 2 3 · isen 2 ) 3 .............. 11 a) wk = 4 64 (cos 2k 4 i sen 2k ) 4 k = 1,3,5,6, w0= 2 (cos ( 2 )4 ( )i sen ) 4 w1 = 2 (cos 3 ( 2 )4 · i sen 3 ) 4 w2 = 2 (cos 5 ( 2 )4 · i sen 5 ) 4 w3 = 2 (cos 7 ( 2 )4 · i sen 7 ) 4 ( b) (-2i) 3 = 8i e (8i) 2 = -64 e 4 64 )(letra a) 1) O gráfico abaixo representa as raízes sextas de um número complexo z. Determine: a. O número complexo z, na forma algébrica. b. As demais raízes sextas de z. 2) Resolva, em C, a equação em C: z4 – z² + 1 = 0. 3) Se é um argumento de z . w, determine o valor de . 4) A parte imaginária de ((1+cos 2x)+ i sen 2x)k, k inteiro positivo, x real, é: A - 2 . senk x . cosk x C - 2k . sen kx . cosk x E - sen kx . cosk x B - senk x . cosk x D - 2k . senk x . cosk x 5) O número complexo z 1 cos a i.1 2. cos a 2.sen a , em que a ]0; /2[ , tem sen a.cosa sen 2a argumento /4. Neste caso, determine o valor de a. 6) Seja z0 o número complexo 1 + i. Sendo S0 conjunto-solução no plano complexo de z – z0 = z + z0 = 2, determine, então o produto dos elementos de S. 7) Sejam a e k constantes reais, sendo a>0 e 0<k<1. De todos os números complexos z que satisfazem a relação z - ai ak, qual é o de menor argumento? Respostas: 1) a) 729. ( 3 i ) ; b) Módulo das raízes: 3; Argumentos: z2:17/36; 2 z : 9/36; z : 41/36; z : 53/36; z : 65/36; 2) 3 i ; 3 i ( 2 ) ( 2 )3 4 5 6 ( 1 k 2 ) 3) 2/3 4) C 5) /6 6) 2i 7) z ak. ia.(1 k 2 )