Álgebra
Tema: Números
Complejos
Contenido:
·
Definición
·
Unidad imaginaria
·
Argumento
·
Conjugada de un número complejo
Los números complejos
Son una extensión de
los números reales y forman el mínimo cuerpo algebraicamente cerrado que los
contiene. El conjunto de los números complejos se designa como
,
siendo
el
conjunto de los reales se cumple que
.
Los números complejos incluyen todas las raíces de los polinomios, a diferencia
de los reales. Todo número complejo
puede representarse como la suma de un número real y un número imaginario (que
es un múltiplo real de la unidad imaginaria, que se indica con la letra i).
Definición
Definiremos
cada complejo z como un par ordenado
de números reales (a, b) ó (Re(z), Im(z)), en el
que se definen las siguientes operaciones:
A partir de estas operaciones podemos deducir otras como las siguientes:
Unidad imaginaria
Tomando en cuenta que

,
se define un número especial en matemáticas de gran importancia, el número
i
o unidad imaginaria, definido como
De donde se deduce inmediatamente que,
Valor absoluto o módulo de un
número complejo
El valor absoluto,
módulo o
magnitud de un número complejo
z
viene dado por la siguiente expresión:
Si pensamos en las coordenadas cartesianas del número complejo
z como
algún punto en el plano; podemos ver, por el teorema de Pitágoras, que el valor
absoluto de un número complejo coincide con la distancia euclídea desde el
origen del plano a dicho punto.
Si el complejo está escrito en forma exponencial
z =
r eiφ,
entonces |
z| =
r. Se puede expresar en forma trigonométrica como
z
=
r (cosφ + isenφ), donde cosφ + isenφ =
eiφ es la
conocida fórmula de Euler.
Podemos comprobar con facilidad estas cuatro importantes propiedades del
valor absoluto
para cualquier complejo
z y
w.
Por definición, la función distancia queda como sigue
d(
z,
w)
= |
z -
w| y nos provee de un espacio métrico con los complejos
gracias al que se puede hablar de límites y continuidad. La suma, la resta, la
multiplicación y la división de complejos son operaciones continuas. Si no se
dice lo contrario, se asume que ésta es la métrica usada en los números
complejos.
Argumento
Artículo principal: Argumento (análisis complejo).
El
argumento principal o
fase de un número complejo genérico

(siendo x=Re(z) e
y=Im(z)) viene dado por la siguiente expresión:
donde atan2(y,x) es la función arcotangente definida para los cuatro
cuadrantes:
O también:

Siendo:
la función signo.
Conjugado de un número
complejo
Dos binomios se llaman conjugados si solo difieren en su signo central, por
ejemplo, los dos binomios: 3m - 1 y 3m + 1 son conjugados.
El
conjugado de un complejo
z (denotado como

ó

) es un nuevo número
complejo, definido así:
Se observa que ambos difieren en el signo de la parte imaginaria.
Con este número se cumplen las propiedades:
Esta última fórmula es el método elegido para calcular el inverso de un
número complejo si viene dado en coordenadas rectangulares.
Fuente:
http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_complejo