Potenze
Si ha:
- i0 = 1
- i1 = i
- i2 = -1
- i3 = -i
- i4 = 1
- i5 = i
- i6 = -1
- i7 = -i
In generale im = ir con r = resto di m/4 e m ∈ Z > 0
m = 4q + r; 0 ≤ r < 4
Esempi
- i100 = i0 = 1
- 100 = 4.25 + 0
- i223 = i3 = -i
- 223 = 4.55 + 3
- i1070 = i2 = -1
- 1070 = 4.267 + 2
Potenza di un binomio
(a + b)m = ∑ k=0m ( m /k ) am-k bk
( m /k ) = m! / (k!(m-k)!)
(x + uy)m = ∑ k=0m ( m /k ) xm-k (uy)k, m ∈ Z > 0
:2-m = 1/2m m ∈ Z > 0
Esempio
- 2 = 3 + 2i
- (3 + 2i)5 = ∑ k=05 ( 5 /k ) 35-k (2i)k = 0
- m ∈ Z ≥ 0
- ( 5 / 0 ) 35 (2i)0 + ( 5 / 1 ) 34 (2i)1 + ( 5 / 2 ) 33 (2i)2 + ( 5 / 3 ) 32 (2i)3 + ( 5 / 4 ) 31 (2i)4 + ( 5 / 5 ) 30 (2i)5 = 1.243 + 1 + 5.81 2i + 10.27(-1) + 10.5
- (8i) + 5.3 - 16 + 1 - 32i = -15.97 + 12.21i
POTENZE
i0 = 1i1 = ii2 = -1i3 = -ii4 = 1i5 = ii6 = -1i7 = -i
In generale im = ir con r = resto di m/4 e m ∈ ℤm = 4.q + r ; 0 ≤ r < 4
Esempi
i100 = i0 = 1i223 = i3 = -ii1070 = i2 = -1
100 = 4.25 + 0223 = 4.55 + 31070 = 4.267 + 2
POTENZA DI UN BINOMIO
(a + b)m = ∑k=0m (mk)am-kbk(mk) = m!/k!(m-k)!
2m = (x + 2i)m = ∑k=0m (mk)xm-k(2i)k ; m ∈ ℤ>0
i2-m = 1/2m ; m ∈ ℤ>0
Esempio
2 = 3 + 2i
25 = (3 + 2i)5 = ∑k=05 (5k)35-k(2i)k = 0
m ∈ ℤ>0 = (50)35(2i)0 + (51)342i1 + (52)33(2i)2 + (53)32(2i)3 +(54)3(2i)4 + (55)(2i)5 = 1.243 + 1i + 5.24 - 2i + 10.27(-4) + 10.9
(-8)1 + 5.3 = 16 + 1 - 32i = -597 + 122i
Forma Trigonometrica
Se passo in coordinate polari
- x = ρcosθ
- y = ρsinθ
ρ ∈ [0, +∞)
θ ∉ (-π, π]
z = x + cy = ρcosθ + cρsinθ = ρ (cosθ + i∧nθ)
ρ = √x² + y² = |z|
θ =
- arctan y/x; x > 0
- arctan y/x + π; x < 0, y ≥ 0
- arctan y/x - π; x < 0, y < 0
- π/2; x = 0, y > 0
- -π/2; x = 0; y < 0
- ?
Def
z ≠ 0
Arg(z) = θ ∈ (-π, π]
- argomento principale
- arg(z) = {Arg(z) + 2kπ; k ∈ ℤ}
- argomento
Ogni elemento dell’insieme arg(z) è detto determinòzot dell’argomento di z.
Esempio
Arg(3) = arctan(0) = 0; arg(3) = {2kπ; k ∈ ℤ}
Arg(i) = π/2; arg(i) = {π/2 + 2kπ; k ∈ ℤ}
Arg(-1) = arctan(0) + π = π; arg(-1) = {π + 2kπ; k ∈ ℤ}
Arg (-1 + i) = -arc \tan (-1) + π = -π/4 + π = 3π/4
arg (-1 + i) = 3/4 π + 2kπ, k ∈ ℤ
Arg(1/2; -√3/2) = arc \tan(√3) - π = π/3 - π = -2/3 π
arg(-1/2; -√3/2) = {-2/3 π + 2kπ, k ∈ ℤ} =
FORMULE DI DEMOIVRE
z1 = p1(cosθ1 + i \sin θ1)
z2 = p2(cosθ2 + i \sin θ2)
z1z2 = p1p2(cos(θ1 + θ2) + i \sin(θ1 + θ2))
z1/z2 = p1/p2(cos(θ1 - θ2) + i \sin(θ1 - θ2))
z1m = p1m(cos(mθ1) + i \sin(mθ1)), m ∈ ℤ \>
Quindi:
arg (z1z2) = arg(z1) + arg(z2)
arg (z1/z2) = arg(z1) - arg(z2)
arg ([z1]m) = m arg(z1), m ∈ ℤ \>
ESEMPIO
z1 = -√3 + i; p1 = 2; √√3 + i
z2 = 1/3 + √3/3 i;
arg (z1) = 5/6 π + kπ; k ∈ ℤ
arg (z2) = π/3 + 2kπ; k ∈ ℤ \>
2z2
arg(z1z2)= 7⁄6π + 2kπ, k∈Z{arg(z1) + arg(z2)}
Arg(z1z2)= 5⁄6π + 7⁄6π = Arg(z1) + Arg(z2)
(2) z=-√3 + i = 2 (cos(5⁄6π) + i sin(5⁄6π))
ρ=2
Θ= 5⁄6π
λ z173 = (-√3 + i)173=2173(cos(173 . 5⁄6π) + i sin(1735⁄6π)) =
= 2173 ( cos 865π⁄6 + i sin 865π⁄6 ) =
= 2 ( cos ⎧π⁄6 + i sin ⎩π⁄6 ) = 22 ( √3⁄2 + i 1⁄2 ) = 2172 √3 + 2172 i
875 = 70 . 12 + 1 → 865⁄12 = 70 + 1⁄12 → 365⁄6 = 70 + 11⁄6
RADICI COMPLESE
z = x + iy = ρ (cosΘ + i sinΘ)
m = ∈ Z > 0
- m√z = { w ∈ &isinfn; : w&sup>m=z}
- Se wk = ρ1⁄m (cos(φk) + i sin(φk)) ∈&isinfn;
- Si ha
- ρ id √ρ ← radice reale
- φk = &Theta + 2πk /m, K=0,1,...,m-1
- se K=m → φn = Θ + 2πm - Θ/m = 2π - φ0
ESEMPIO
√2 = ?
z=2=2(cosΘ+isinΘ) ρ=2 Θ=0
φ0 = 0 + 0⁄2 = 0
φ1 = π
w0 = √2 (cos0 + isin0) = √2
w1 = √2 (cosπ + isinπ) = -√2
?
p = 2 θ = 0 => r = 3√2
φ0 = θ + 0 = 0
(
φ1 = 0 + 2π/3 = 2π/3 )
φ2 = 0 + 4π/3 = 4π/3
w0 = 3√2 (cos0 + isin0) = 3√2
w1 = 3√2 (cos 2π/3 + isin 2π/3) = 3√2 (-1/2 + √3/2 i)
w2 = 3√2 (cos 4π/3 + isin 4π/3) = 3√2 (-1/2 - √3/2 i)
p=1; θ = 0
φ0 = 0
φ1 = π/2
φ2 = π
φ3 = 3/2π
w0 = 1 (cos0 + isinθ)=1
w1 = 1 (cosπ/2 + isinπ/2) = i
w2 = 1 (cosπ + isinπ) = -1
w3 = 1 (cos3/2π + isin3/2π)= -i
z = -3
p = 3
θ = π
r = √3
φ0 = π + θ = π/2
φ1 = π + 2π/2 = 3/2π
w0 = √3 (cosπ/2 + isinπ/2)=i√3
w1 = √3 (cos3/2π + isin3/2π)=-i√3