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FORMA TRIGONOMÉTRICA DE NÚMEROS COMPLEXOS • O número complexo é representado por: z= (x,y)= x + i y Também da seguinte forma: z= rcos + i rsen ou z= r (cos + i sen ) • → é o ângulo definido pelo eixo x, chamado de argumento do número complexo z=(x,y), tomado sempre no sentido anti- horário. • R=√x²+y² → chamado módulo do número complexo, também indicado por |z| • R(cos + i sen ) → é chamada forma trigonométrica do número complexo (x,y) • Exemplo: A forma trigonométrica do número complexo 1+ i: -Resolução: x=1 e y= 1 R=√1²+1² ou |z|= √1²+1² R=√2 |z|= √2 cos = x |z| → cos = 1 √2 → 1 √2 . √2 √2 = √2 2 45°→ = π 4 sen = y |z| → sen = 1 √2 → √2 2 portanto a fórmula trigonométrica é z= √2 (cos π 4 + isen π 4 ) 1° FÓRMULA DE MOIVRE • Quando os números complexos z1= (x1, y1) e z2= (x2, y2) são escritos na forma trigonométrica, isto é: Z1= r1 (cos 1+ sen 1) e z2= r2 (cos 2 + sen 2), o produto z1z2 fica assim: Z1Z2 = r1 (cos 1 + i sen 1 ) r2 ( cos 2 +i sen 2 ) = r1r 2 [(cos 1. cos 2 - sen 1. sen 2) + i(sen 1. cos 2 + cos 1. sen 2) = r1r 2 [ cos( 1 + 2) + i sen ( 1 + 2)]. • Ou seja , temos: r1 (cos 1 + i sen 1 ) r2 ( cos 2 + i sen 2 ) = r1r 2 [ cos( 1 + 2) + i sen ( 1 + 2)] • Se z1 = z2 = r (cos + i sen ) está igualdade se reduz- se a: [r (cos + i sen )]² = r² (cos2 + i sen2 ). A partir da última igualdade, pode-se mostrar que: [r (cos + i sen )] n = r n (cos n + i sen n ). Para todo número n > 1. Em particular, quando r =1 , obtemos a identidade: (cos + i sen )n = cos n + i sen n ou Zn =|z| n (cos(n )+ i se(n )) Conhecida como Fórmula de Moivre Exemplo: Calcule (1+√3i)6 Resolução: - Primeiro consideremos 1+√3i para depois calcularmos z6 , para aplicar a fórmula de Moivre, precisamos calcular o módulo e o argumento de z. |z|=√ 1²+(√3)² → |z|= 2 cos = x |z| → 1 2 60°→ = π 3 sen = y |z| → √3 2 Calculando: z6 Zn =|z| n (cos(n )+ i se(n )) → z6= 26 (cos(6. π 3 ) + i sen (6. π 3 ) → z6 = 64 (cos(2π)+ i sen (2π) → z6 = 64 (1+ i.0) forma trigonométrica → z6 = 64 forma algébrica A fórmula de Moivre também é apropriada para dedução de fórmulas trigonométricas que permitem expressar cos n e sen n em função de cos e sen . Por exemplo fazendo n=3 na fórmula de Moivre , obtemos: (cos + sen ) ³ = cos3 + sen3 ) Mas cos n + i sen n também pode ser visto como um número complexo na forma normal x+iy. Assim podemos efetuar as contas e obter (cos + sen ) ³ = cos³ - 3cos sen² + i (- sen³ + 3cos sen ) Logo, cos3 + i sen3 = cos³ -3cos sen² + i (- sem³ + 3cos² sen ) ou (cos3 , sen3 )= (cos³ -3cos sen² , -sen³ + 3cos² sen ) Pela definição 7.1 da ultima igualdade temos: cos3 = cos³ - 3 cos sen e sen3 = -sen³ + 3cos² sen