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AULA 7 EXERCÍCIOS COM NÚMEROS COMPLEXOS 1. Calcule a soma dos seguintes números complexos z1 = 10 + 2i, z2 = 5 – 3i e z3 = – 9 + 5i Vamos organizar os números complexos para somar de forma separada as partes reais e as partes imaginárias: z1 + z2 + z3 (10 + 2i) + (5 – 3i) + (– 9 + 5i) (10 + 5 – 9) + (2 – 3 + 5)i 6 + 4 i Portanto, a soma dos complexos z1, z2 e z3 é igual a 6 + 4i. 2. Calcule a subtração destes dois números complexos: z1 = 12 – 3i e z2 = 15 + 2i. Organizando os números complexos para efetuar a subtração entre eles: z1 – z2 (12 – 3i ) – (15 + 2i) (12 – 15) + (– 3 – 2)i – 3 – 5i A diferença dos complexos z1 e z2 é igual a – 3 – 5i. 3. Dado z = (2 + i) · (1 + i) · i, pergunta-se qual o valor do conjugado de z ? (1) Um conjugado de um nº complexo é um nº que possui a mesma parte imaginária com o mesmo módulo com o sinal contrário, mantendo a mesma parte real. (2) Primeiramente vamos fazer as multiplicações necessárias em z: z = (2 + i) · (1 + i) · i z = (2 + 2i + i + i²) · i z = (2 + 3i – 1) · i z = (1 + 3i) · i z = i + 3i² z = i + 3 · (– 1) z = – 3 + i Para encontramos a forma mais simples de z, basta alterar o sinal da parte imaginária para termos seu conjugado: z = – 3 – i 4. Se z1 = x + yi e z2 = (1 + i) quais os valores de x e de y para que z1 . z2 = 2 Realizando a multiplicação pedida, temos: (x + yi) · (1 + i) x + yi + xi + yi² x + yi + xi + y(– 1) (x – y) + (x + y)·i O produto (x + yi) · (1 + i) equivale a (x – y) + (x + y)·i. 5. Se z = x + yi é um número complexo, calcule o produto (x + yi) · (1 + i) = 2 para que a igualdade seja verdadeira. Podemos considerar que 2 escrito na forma complexa equivale a 2 + 0i. Como já determinamos o produto (x – y) + (x + y)·i, basta que na equação abaixo igualemos as partes reais e também as partes imaginárias: (x – y) + (x + y)·i = 2 + 0i Parte Real → x – y = 2 Parte Imaginária → x + y = 0 Podemos montar um sistema com as equações encontradas e resolvê-lo pelo método da adição: Substituindo o valor encontrado de x na equação da parte imaginária, temos: x + y = 0 → 1 + y = 0 → y = – 1 Portanto, para que tenhamos (x + yi) · (1 + i) = 2, é necessário que x = 1 e y = – 1. 6. Qual o resultado da diferença entre a multiplicação e a divisão dos números z1 = 4 + 3i e z2 = 12 + 9i. Forma retangular z1 → z2 → Multiplicação: X = z1 z2 = r1 r2 θ1 θ2 = 5 x 17,5 36,8º + 30,9º = 87,5 67,7º Divisão: Y = z1 / z2 = r1 / r2 θ1 - θ2 = 5 / 17,5 36,8º - 30,9º = 0,28 5,9º x – y = 2 x + y = 0 2 x = 2 → x = 1 534 221 =+=r º8,36 4 31 1 == −tgθ 5,17915 222 =+=r º9,30 15 91 2 == −tgθ X em coordenadas retangulares a1 = 87,5 cos 67,7º = 87,5 x 0,38 = 33,16 b1 = 87,5 sen 67,7º = 87,5 x 0,93 = 80,93 Y em coordenadas retangulares a2 = 0,28 cos 5,9º = 0,28 x 0,99 =0,27 b2 = 0,28 sen 5,9º = 0,28 x 0,10 = 0.04 Subtração X – Y = 33,16 – 0,27 + j (80,93 – 0,04) = 32,89 – j 80,89 Logo X – Y = 32,89 – j 80,89 7. Qual é o resultado da soma entre z = 20 30º e seu conjugado z ? Se o nº complexo é z = 20 30º o seu conjugado é z = 20 - 30º Como a soma deve ser feita em coordenadas retangulares, trata-se então de transformar esses dois números que estão em coordenadas polares em coordenadas retangulares. e tal que z = a + jb e z = a - jb a = 20 cos 30º = 20 x 0,866 = 17,32 b = 20 sen 30º x 0,5 = 20 x 0,5 = 10 z = 17,32 + j10 e z = 17,32 – j10 z + z = 17,21 + 17,32 + j(10 – 10) = 2 x 17,32 = 34,64 z + z= 34,64 X = 33,16 + j 80,93 Y = 0,27 + j 0,04 a = r . cos θ b = r . sen θ Verificando:
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