Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
APOL 1 - Tópicos de Análise Complexa Questão 1 - Tópicos de Análise Complexa Leia a afirmação: O conjugado de um número complexo z , denotado por z¯, é o número complexo cuja parte real é igual à parte real de z e a parte imaginária é o oposto da parte imaginária de z. Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. Considerando a afirmação e os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre números complexos, leia as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas. I. ( ) Se para certo número complexo z vale a igualdade z=z¯, então pode-se afirmar que a parte imaginária é igual a zero. II. ( ) Se para certo número complexo vale a igualdade, então pode-se afirmar que é um número imaginário puro. III. ( ) Se é um número imaginário puro, então o produto de seu conjugado é um número imaginário puro. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Nota: 10.0 A V-V-F B V-F-F Você acertou! Se z=z¯, pela definição de conjugado (livro-base, p. 4), temos que z é um número real, logo sua parte imaginária é igual a zero. Sendo um número real, z não pode ser um número imaginário puro, logo a afirmativa I é verdadeira e a II é falsa. Se z é um imaginário puro, temos que o número zz é igual ao quadrado da parte imaginária de z, logo é um número real e, portanto, não imaginário puro. Assim a afirmativa III é falsa e a sequência correta é V – F – F. C V-F-V D F-V-F E F-F-V Questão 2 - Tópicos de Análise Complexa Questão 3 - Tópicos de Análise Complexa Questão 4 - Tópicos de Análise Complexa Leia o fragmento de texto: “Sejam r e θ as coordenadas polares do ponto (x,y) que corresponde a um número complexo z=x+iy não nulo. Como x=rcosθ e y=rsenθ podemos escrever o número z em forma polar como z=r[cosθ+isenθ]”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: BROWN, J.W.; CHURCHILL, R.V. Variáveis Complexas e Aplicações. 9ª ed. New York: McGraw-Hill, 2015. p. 17. Considerando fragmento de texto e os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre forma polar de números complexos, relacione cada número complexo z com os valores corretos de r e θ (0<θ≤2πrad) para a forma polar z=r[cosθ+isenθ] deste número complexo: 1. z=√3+3i 2. z=−1+i√3 3. z=6+6ii 4. z=6+i2√3 5. z=−3−i√3 ( ) r=4√3 e θ=π/6rad. ( ) r=6√2 e θ=π/6rad ( ) r=2√3 e θ=π/3rad ( ) r=2 e θ=2π/3rad ( ) r=2√3 e θ=7π/6rad Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Nota: 10.0 A 5 - 3 - 4 - 1 - 2 B 5 - 3 - 2 - 1 - 4 C 4 - 5 - 1 - 2 - 3 D 4 - 3 - 1 - 2 - 5 E 3 - 5 - 2 - 1 - 4 Questão 5 - Tópicos de Análise Complexa Leia o texto: Geralmente em textos acadêmicos um número complexo é apresentado em sua forma algébrica x+yi, porém também é comum representar tais números como um par ordenado de números reais da forma (x,y), onde o primeiro número representa a parte real e o segundo a parte imaginária do número complexo. Tal representação permite visualizar números complexos como pontos em um plano cartesiano. Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. Considerando as informações do texto e os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre plano complexo, leia as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas. I. ( ) O módulo ou valor absoluto de um número complexo z=(x,y) representa a distância do ponto (x,y) para a origem do sistema de coordenadas. II. ( ) O módulo de certo número complexo z é igual ao módulo de seu conjugado z¯ se, e somente se, vale a igualdade z=z¯. III. ( ) Dados dois números complexos z1=(x1,y1) e z2=(x2,y2), a distância no plano cartesiano do ponto (x1,y1) para o ponto (x2,y2) é igual ao módulo do número complexo z1−z2. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: A V-V-F B V-F-F C V-F-V A afirmativa I é verdadeira, pois o módulo de um número complexo é exatamente a distância do ponto que o representa até a origem (livro-base, p. 8). A afirmativa II é falsa, pois o módulo de um número imaginário é sempre igual ao módulo de seu conjugado, mesmo quando não vale a igualdade z=z¯, isso fica claro pela definição de conjugado (livro-base, p. 4). A afirmativa III é verdadeira, pois o módulo do número complexo z1−z2 é exatamente a distância entre os pontos que representam z1 e z2 (livro-base, p. 9). D F-F-V E F-V-F Questão 6 - Tópicos de Análise Complexa Questão 7 - Tópicos de Análise Complexa Questão 8 - Tópicos de Análise Complexa Questão 9 - Tópicos de Análise Complexa Questão 10 - Tópicos de Análise Complexa Questão 11 - Tópicos de Análise Complexa Atente para o trecho de texto: Embora as definições de limite de uma função em análise real e análise complexa sejam muito parecidas, a verificação de existência ou não de um limite em análise complexa é mais trabalhosa. Para funções de uma variável real basta verificar se os limites laterais existem e coincidem, porém para funções de uma variável complexa (assim como para funções de duas ou mais variáveis reais) há uma infinidade de caminhos a serem verificados. Este fato torna tal verificação útil apenas para provar a não existência de limites quando é possível encontrar dois caminhos pelos quais o limite não coincide. Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. Questão 12- Tópicos de Análise Complexa Leia o extrato de texto: “Sejam r e θ as coordenadas polares do ponto (x,y) que corresponde a um número complexo z=x+iy não nulo. Como x=r.cosθ e y=r.senθ, podemos escrever o número z em forma polar como z=r.[cosθ+isenθ]”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: BROWN, J.W.; CHURCHILL, R.V. Variáveis Complexas e Aplicações. 9ª ed. New York: McGraw-Hill, 2015. p. 17. Considerando o extrato e texto e os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre forma polar de números complexos, assinale a alternativa que apresenta os valores corretos de r e θ para a forma polar r[cosθ+isenθ] do número complexo z=3+i√3: Nota: 10.0 A r=√3 e θ=60°. B r=2√3 e θ=30°. Você acertou! A forma polar (livro-base, p. 13) do número z=3+i√3 é 2√3[cos(30°)+isen(30°)], logo r=2√3 e θ=30°. Para chegar a tal conclusão basta calcular o módulo de z que é igual a 2√3 e colocar este valor em evidência na expressão de z, então se vê que o argumento (ângulo) deve ser 30° C r=2√3 e θ=60°. D r=√3 e θ=30°. E r=3√3 e θ=45°. Questão 13 - Tópicos de Análise Complexa Questão 14 - Tópicos de Análise Complexa Questão 15 - Tópicos de Análise Complexa Questão 16 - Tópicos de Análise Complexa Leia a passagem de texto: “Dizemos que um conjunto aberto é conexo se quaisquer dois de seus pontos podem ser ligados por um arco todo contido no conjunto. [...] Diz-se que um conjunto C é limitado se existe um número positivo K tal que |z| ≤ K| para todo z em C. Chama-se conjunto compacto a todo conjunto limitado e fechado”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: Ávila, Geraldo. Variáveis Complexas e Aplicações. 3ª ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2000, p. 28. Considerando essas informações e os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre conjuntos de pontos no plano complexo, leia as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas. I. ( ) O conjunto dos pontos z no plano complexo que satisfazem a inequação [Im(iz)]2 < 3 é aberto, conexo e limitado. II. ( ) O conjunto dos pontos z no plano complexo que satisfazem a inequação|z+2−i | < 2 é aberto, conexo e limitado. III. ( ) Existe ao menos um conjunto não vazio de pontos no plano complexo que é simultaneamente aberto e fechado. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Nota: 10.0 A V - V - F - F B V - F - F - V C F - V - V - F Você acertou! A afirmativa I é falsa, pois pelas definições de conjunto aberto e conexo (livro-base, p. 23) este conjunto é aberto e conexo, mas, pela definição do elemento base, não é limitado. A afirmativa II é verdadeira, pois pelas definições de conjunto aberto e conexo (livro-base, p. 23) este conjunto é aberto e conexo, ale disso, é limitado. A afirmativa III é verdadeira, pois a totalidade do plano complexo (todo o conjunto dos complexos) é não vazio aberto e fechado. A afirmativa IV é falsa, pois a totalidade do plano complexo (todo o conjunto dos complexos) é o único conjunto não vazio aberto e fechado, mas este conjunto é claramente não limitado, logo não é compacto. D F - V - V - V E F - F - F - V Questão 17 - Tópicos de Análise Complexa Leia o seguinte trecho de texto: Ao trabalhar com computação gráfica e figuras em vetores, muitas vezes é necessário realizar em imagens, transformações que não alterem certos aspectos da imagem original. Algumas das características que podemos desejar manter são a forma de objetos e a distância entre pontos. Pensando do plano em que uma imagem esta contida como sendo o plano complexo, uma transformação que mantém inalterada a distância entre quaisquer dois pontos é comumente chamada de isometria de sobre ele mesmo. Formalmente diz-se que a função f:C→C é uma isometria se, para qualquer par de pontos z1 e z2, vale a igualdade |z1−z2|=|f(z1)−f(z2)|. Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. Considerando essas informações e os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre transformações no plano complexo, assinale a alternativa que apresenta apenas funções que são isometrias: Nota: 0.0 Questão 18 - Tópicos de Análise Complexa Leia a passagem de texto: Pela maneira como as operações de adição e multiplicação de números complexos são definidas, existem expressões válidas para números complexos z1,z2 e z3 arbitrários. Estas expressões facilitam cálculos ou demonstram propriedades deste conjunto numérico. Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. Considerando essas informações e os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre números complexos, relacione as expressões a seguir com o nome pelo qual elas são conhecidas. 1. z1z2=z2z1 2. z1+(z2+z3)=(z1+z2)+z3 3. z1(z2z3)=(z1z2)z3 4. |z1+z2|≤|z1|+|z2| 5. z1(z2+z3)=z1z2+z1z3 ( ) Lei associativa para a multiplicação. ( ) Lei associativa para a adição. ( ) Lei comutativa para a multiplicação. ( ) Lei distributiva da multiplicação em relação a adição. ( ) Desigualdade triangular. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Nota: 10.0 A 1 - 3 - 4 - 5 - 2 B 5 - 2 - 1 - 3 - 4 C 2 - 4 - 1 - 5 - 3 D 3 - 2 - 1 - 5 - 4 Você acertou! Pelas expressões apresentadas no livro base vê-se que a ordem correta é 3 – 2 – 1 – 5 – 4, as leis associativas para multiplicação e adição, lei comutativa para a multiplicação e distributiva são propriedades básicas de operações com números complexos (livro-base, p. 3). A desigualdade triangular pode ser deduzida via definição de módulo de um número complexo, mas também tem uma interpretação geométrica com a qual os alunos devem estar familiarizados (livro-base, p. 9). E 3 - 2 - 5 - 1 - 4 Questão 19 - Tópicos de Análise Complexa Atente para a afirmação: O conjugado de um número complexo z, denotado por ¯z, é o número complexo cuja parte real é igual à parte real de z e a parte imaginária é o oposto da parte imaginária de z. Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. Considerando tal afirmação e os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre números complexos e que para certo número complexo z fixado vale a igualdade, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para as afirmativas verdadeiras e (F) para as falsas: I. ( ) É possível verificar que o módulo da parte real do número z é igual a 1/2. II. ( ) É possível verificar que o módulo da parte imaginária do número z é igual a 1/2. III. ( ) É possível verificar que o módulo da soma da parte real com a parte imaginária do número z é igual a 2. Agora assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: A V - F - F Realizando simplificações e utilizando produtos notáveis vemos que , logo Pela definição do complexo conjugado temos que o valor da expressão z+¯z é igual a duas vezes o valor da parte real de z. Portanto, a parte real de z é igual a ±1/2, logo seu modulo é 1/2, fazendo verdadeira a afirmação I. As afirmativas II e III são falsas, pois pela expressão dada não é possível obter informações sobre a parte imaginária do número z ou sobre a soma das partes real e imaginária. (livro-base, p. 4). B F - V - F C F - F - V D V - V - F E F - V - V Questão 20 - Tópicos de Análise Complexa Atente para o texto: A forma polar z=r[cosθ+isenθ] de um número complexo facilita a similaridade de tais números como pontos no plano complexo, além de ser útil para a simplificação do cálculo da multiplicação e divisão entre números complexos. Dados dois números complexos z1=r1.[cosθ1+isenθ1] e z2=r2[cosθ2+isenθ2], o produto entre eles pode ser realizado da seguinte forma: z1z2=r1r2[cosθ1+isenθ1][cosθ2+isenθ2]. Utilizando as fórmulas trigonométricas para seno e cosseno da soma de ângulos, obtemos a expressão: z1z2=r1r2[cos(θ1+θ2)+isen(θ1+θ2)]. Essa forma de calcular o produto (multiplicação) entre dois números complexos pode ser generalizada e utilizada para o cálculo de potências inteiras de um número complexo z. Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. Considerando essas informações e os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre a forma polar de números complexos, assinale a alternativa que apresenta o número z que torna verdadeira a igualdade A z=−i. B z=−1 C z=6i D z=−4−3i E z=4 Questão 21 - Tópicos de Análise Complexa Atente para a passagem de texto: “Dizemos que um conjunto aberto SS é conexo se quaisquer dois de seus pontos podem ser ligados por uma linha poligonal consistindo em um número finito de segmentos de reta justapostos inteiramente contidos em S. [...] Um conjunto aberto não vazio e conexo é denominado domínio. Observe que qualquer vizinhança é um domínio”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: J.W. Brown and R.V. Churchill, Variáveis Complexas e Aplicações, 9ª ed. New York: McGraw-Hill, 2015. p. 33. Considerando tais informações, os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre conjuntos de pontos no plano complexo, denotando por Sc o complementar de um conjunto S e dados os conjuntos: A={z∈C;[Im(z)]2>2} B={z∈C;|z−1|<3} D={z∈C;|z−3|<2} Leia as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas. I. ( ) O conjunto (A∪B)C∩DC é fechado. II. ( ) O conjunto (AC∪B)C∩DC é aberto. III. ( ) O conjunto AC−B−D é um domínio. IV.( ) O conjunto [B−(B∩D)]∪[D−(B∩D)] é um domínio. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: A V - V - F - F O conjunto A é formado por dois semiplanos sem as fronteiras, que são as retas z=i√2 e z=−i√2. O conjunto B é um disco aberto centrado no ponto z=1 e com raio igual a 3. O conjunto D é um disco aberto centrado no ponto z=3 e com raio igual a 2. Logo os três conjuntos são abertos. A afirmativa I é verdadeira, pois (A∪B)C∩DC=(A∪B∪D)C, como a união de conjuntosabertos é um conjunto aberto, temos que o complementar de A∪B∪D é fechado (livro-base, p. 25). A afirmativa II é verdadeira, pois (AC∪BC)C∪D, como a união e interseção finita de abertos é um aberto (livro-base, p. 25), temos (AC∪BC)C∪D aberto. A afirmativa III é falsa, pois AC−B−D é claramente não conexo e não aberto, logo não é domínio. A afirmativa IV é falsa, pois [B−(B∩D)]∪[D−(B∩D)] é aberto, mas não é conexo, logo não é domínio. Algumas das propriedades usadas na resolução desta questão não são citadas explicitamente no livro-base, mas decorrem diretamente de definições apresentadas no livro. B V - V - F - V C V - F - F - F D F - V - F - V E F - F - F - V Questão 22 - Tópicos de Análise Complexa Leia a passagem de texto: “Dizemos que um conjunto aberto SS é conexo se quaisquer dois de seus pontos podem ser ligados por uma linha poligonal consistindo em um número finito de segmentos de reta justapostos inteiramente contidos em SS.[...] Um conjunto aberto não vazio e conexo é denominado domínio. Observe que qualquer vizinhança é um domínio”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: J.W. Brown and R.V. Churchill, Variáveis Complexas e Aplicações, 9ª ed. New York: McGraw-Hill, 2015. p. 33. Considerando essas informações e os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre conjuntos de pontos no plano complexo, leia as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas. I. ( ) O conjunto dos pontos z, no plano complexo, que satisfazem a inequação [Re(iz)]2>2 não é um domínio, pois este conjunto não é conexo. II. ( ) O conjunto dos pontos z, no plano complexo, que satisfazem a inequação |z−3+2i|≤1não é um domínio, pois este conjunto não é aberto. III. ( ) O conjunto dos pontos zz, no plano complexo, que satisfazem a inequação |z+1+i|<2 não é um domínio, pois este conjunto não é conexo. A V - V - F A afirmativa I é verdadeira, pois o conjunto em questão é aberto (livro-base, p. 23) e não vazio, mas não é conexo, logo não é domínio. A afirmativa II é verdadeira, pois o conjunto em questão é conexo e não vazio, mas não é aberto (livro-base, p. 23), logo não é domínio. A afirmativa III é falsa, pois o conjunto em questão é um domínio, ou seja, é aberto conexo e não vazio. B V - F - F C V - F - V D F - F - V E F - V - F Questão 23 - Tópicos de Análise Complexa Leia o seguinte trecho de texto: “Uma função f é contínua em um ponto z0 se as três condições seguintes estiverem satisfeitas: (1) limz→z0f(z) existe, (2) f(z0) existe, (3) limz→z0f(z0). Observe que a afirmação (3) realmente contém as afirmações (1) e (2), pois necessitamos da existência das quantidades de cada lado da equação daquela afirmação. [...] Uma função de uma variável complexa é dita contínua numa região R se for contínua em cada ponto de R”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: J.W. Brown and R.V. Churchill, Variáveis Complexas e Aplicações, 9ª ed. New York: McGraw-Hill, 2015. p. 52. Considerando tais informações e os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre a continuidade de uma função complexa, analise as afirmativas a seguir: I. Toda função polinomial complexa é contínua em todo o plano complexo. II. Toda função racional complexa é contínua em todo o plano complexo. III. Dada uma região fechada e limitada R, se a função complexa f é contínua em R, então f é limitada em R. Está correto apenas o que se afirma em: A I B II C I e II D I e III A afirmação I. é verdadeira, pois assim como em funções reais, funções complexas polinomiais são contínuas (livro-base, p. 92). A afirmação II. é falsa, pois assim como em funções reais, funções complexas racionais são contínuas apenas nos pontos que não zeram seu denominador (livro-base, p. 92). A afirmação I. é verdadeira, pois assim como em funções reais, funções complexas contínuas sobre uma região fechada e limitada, são limitadas (livro-base, p. 92). E II e III Questão 24 - Tópicos de Análise Complexa Atente para a afirmação: Para que não seja necessário decorar as definições das operações com números complexos, pode-se lembrar de algumas propriedades operatórias de tal conjunto numérico. Propriedades como comutatividade, associatividade, existência de elemento neutro e a lei distributiva facilitam os cálculos envolvendo números complexos. Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. Considerando essas informações e os conteúdos do livro-base Curso Introdutório à Análise Complexa com Aplicações sobre operações com números complexos, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para as afirmativas verdadeiras e (F) para as afirmativas falsas: I. ( ) As operações de adição, multiplicação e divisão de números complexos possuem a propriedade comutativa. II. ( ) As operações de adição e multiplicação de números complexos possuem a propriedade associativa. III. ( ) As operações de adição e multiplicação de números complexos admitem elementos neutros. Sendo 0 o elemento neutro da soma e 1 o elemento neutro da multiplicação (identidade aditiva e identidade multiplicativa, respectivamente). Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: A V - F - F B F - V - F C F - F - V D V - F - V E F - V - V Você acertou! A afirmativa I é falsa, pois a operação de divisão de números complexos não possui a propriedade comutativa (livro-base, p. 5). A afirmativa II é verdadeira, pois as operações de adição e multiplicação de números complexos possuem a propriedade associativa (livro- base, p. 3). ). A afirmativa III é verdadeira, pois as operações de adição e multiplicação de números complexos possuem admitem elementos neutros 0 e 1, respectivamente (livro-base, p. 3).
Compartilhar