Ed
ano passado
Para simplificar a expressão \(\frac{(2-2i)^{10}}{i^{2021}}\), vamos seguir os passos: 1. Simplificar \( (2 - 2i)^{10} \): Podemos fatorar \(2\) da expressão: \[ (2 - 2i)^{10} = 2^{10} (1 - i)^{10} \] 2. Encontrar \( (1 - i)^{10} \): Para isso, podemos usar a forma polar. O número \(1 - i\) pode ser escrito em forma polar: \[ 1 - i = \sqrt{2} \left( \cos\left(-\frac{\pi}{4}\right) + i \sin\left(-\frac{\pi}{4}\right) \right) \] Portanto, elevando à décima potência: \[ (1 - i)^{10} = (\sqrt{2})^{10} \left( \cos\left(-\frac{10\pi}{4}\right) + i \sin\left(-\frac{10\pi}{4}\right) \right) = 2^5 \left( \cos\left(-\frac{5\pi}{2}\right) + i \sin\left(-\frac{5\pi}{2}\right) \right) \] Como \(-\frac{5\pi}{2}\) é equivalente a \(-\frac{\pi}{2}\), temos: \[ \cos\left(-\frac{5\pi}{2}\right) = 0 \quad \text{e} \quad \sin\left(-\frac{5\pi}{2}\right) = -1 \] Portanto: \[ (1 - i)^{10} = 2^5 (0 - i) = -2^5 i \] 3. Substituir na expressão: Agora, substituímos na expressão original: \[ (2 - 2i)^{10} = 2^{10} (-2^5 i) = -2^{15} i \] 4. Simplificar \( i^{2021} \): Sabemos que \(i^4 = 1\), então: \[ i^{2021} = i^{2021 \mod 4} = i^{1} = i \] 5. Colocar tudo junto: Agora, substituímos na fração: \[ \frac{(2 - 2i)^{10}}{i^{2021}} = \frac{-2^{15} i}{i} = -2^{15} \] Portanto, a resposta correta é: D) -2^{15}.
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