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Adição: (m, 0) + (n, 0) + (m + n, 0 + 0) = (m + n, 0) Multiplicação: (m, 0).(n, 0) = (m.n – 0.0, m.0 + 0.n) = (m.n, 0) Nas operações descritas acima, todas as coordenadas y nos pares ordenados são iguais a zero. Portanto, os números (m, 0) e (n, 0) podem ser representados no eixo das abscissas, que é a reta real, ou seja, os números (m, 0) e (n, 0) podem ser escritos simplesmente como m e n, respectivamente. No entanto, se um par ordenado possui coordenada y ≠ 0, não pode ser representado no eixo das abscissas. Portanto, na forma algébrica a + bi, onde o coeficiente a representa a parte real, b a parte imaginária e i a unidade imaginária, com b ≠ 0, esse número será um complexo. Operações com números complexos Potências da unidade imaginária A defi nição do comportamento das potências de i comtempla as potências dos complexos z = a + bi, uma vez que temos uma potência de um binômio, no que se segue. Observe: , já que todo número elevado a zero é igual a 1; , já que todo número elevado a 1 é igual a si mesmo; , já que por definição, ; ; ; ; ; ; . [...] Sendo , de um modo geral, temos: Álgebra e geometria dos números complexos2 Cap_2_Variaveis_Complexas.indd 2 01/03/2018 16:51:34 Ou seja, as potências , sendo , são obtidas por meio dos restos da divisão por 4, sendo possível apenas os resultados 1, i, -1, -i. Veja o exemplo abaixo. Qual é o resultado de ? Solução: Adição e subtração Sejam os números complexos e . A adição e sub- tração são feitas entre as partes reais e as partes imaginárias separadamente. Dessa forma, temos: Multiplicação Sejam os números complexos e . O produto entre números complexos atende a defi nição de produto entre pares ordenados. Dessa forma, temos: Outra maneira de realizar o produto é utilizando a propriedade distributiva e as propriedades de potência da unidade imaginária. Assim, temos: 3Álgebra e geometria dos números complexos Cap_2_Variaveis_Complexas.indd 3 01/03/2018 16:51:34 Acompanhe o exemplo abaixo. (4 – i).(3 + i) = (4.3 – (– 1).1) + (4.1 + (–1).3)i = (12 + 1) + (4 – 3)i = 13 + i Divisão Para defi nir a divisão dos complexos, antes precisamos defi nir o conjugado de um número complexo. Seja um número complexo. Dizemos que a − bi é o conjugado de . Representamos com . Os conjugados possuem as propriedades a seguir. O conjugado da soma é igual à soma dos conjugados: O conjugado do produto é igual ao produto dos conjugados: O produto de um número complexo pelo seu conjugado é um número real não negativo. , que é um número real positivo. O produto de um número complexo pelo seu conjugado é denominado norma de um número complexo. Portanto, dizemos que um número complexo z = a + bi foi normalizado, se ele foi escrito na forma: . Sejam dois números complexos e , sendo . Obter o quociente da divisão de por significa encontrar um número complexo , tal que . Dessa forma, escrevendo na sua forma algébrica, temos: Veja o exemplo abaixo. Álgebra e geometria dos números complexos4 Cap_2_Variaveis_Complexas.indd 4 01/03/2018 16:51:34