Tornar a la portadaMatemàtiques · 1r Batx. Ciències · Canviar d'assignatura
Començar gratis
BATX1 tecno · Matemàtiques
Nombres complexos · Nombres complexos

Operacions amb complexos en forma binòmica

Ja saps què és un nombre complex i on viu. Ara toca operar-hi: sumar-los, multiplicar-los, dividir-los. La bona notícia és que no hi ha regles noves per memoritzar: tot surt de tractar $a+bi$ com un binomi normal i recordar una única dada extra, $i^2=-1$.

Et convé dominar: Operacions amb polinomis (4t d'ESO)
Et convé dominar: Equacions de segon grau (4t d'ESO)

Suma i resta: part real amb part real

Càlcul pas a pas d'una suma i resta combinada de nombres complexos agrupant parts reals i imaginàries. (3−4i) − (−1+2i) + 5i = (3+1+0) + (−4−2+5)i = 4 − i
Practica★☆☆Sense començar
Realitza les operacions de suma i resta següents amb nombres complexos: atesos $z_1 = 3 - 4i$, $z_2 = -1 + 2i$ i $z_3 = 5i$, calcula en forma binòmica el resultat de…

Realitza les operacions de suma i resta següents amb nombres complexos: atesos $z_1 = 3 - 4i$, $z_2 = -1 + 2i$ i $z_3 = 5i$, calcula en forma binòmica el resultat de l'expressió $z_1 - z_2 + z_3$.

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Atès el nombre complex $z = -7 + 8i$, determina el seu conjugat $\bar{z}$ i el seu oposat $-z$. A continuació, efectua l'operació $z + \bar{z}$ i comprova algebraicament…

Atès el nombre complex $z = -7 + 8i$, determina el seu conjugat $\bar{z}$ i el seu oposat $-z$. A continuació, efectua l'operació $z + \bar{z}$ i comprova algebraicament que el resultat és un nombre real.

Resoldre

Producte: com un binomi, amb $i^2=-1$

Diagrama d'àrees rectangulars que descompon el producte (a+bi)(c+di) en quatre sumands, destacant que bdi² es converteix en el nombre real −bd. ac adi bci bdi² = −bd (a+bi)(c+di): quatre productes, el de les dues i es torna real negatiu
Practica★☆☆Sense començar
Multiplica els nombres complexos següents expressats en forma binòmica i simplifica el resultat agrupant la part real i la part imaginària: $(2 + 5i)(-3 + i)$.

Multiplica els nombres complexos següents expressats en forma binòmica i simplifica el resultat agrupant la part real i la part imaginària: $(2 + 5i)(-3 + i)$.

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Calcula el valor numèric del polinomi $P(z) = z^2 - 4z + 5$ quan s'avalua en el nombre complex $z = 2 + i$.

Calcula el valor numèric del polinomi $P(z) = z^2 - 4z + 5$ quan s'avalua en el nombre complex $z = 2 + i$.

Resoldre

Divisió: multiplica pel conjugat del denominador

El problema de dividir complexos és que no saps què vol dir «treure la $i$ de baix». La solució reutilitza una cosa que ja coneixes de racionalitzar arrels: multiplicar a dalt i a baix pel conjugat, perquè el denominador esdevingui real.

Divisió de nombres complexos pas a pas multiplicant numerador i denominador pel conjugat del divisor per obtenir un denominador real. 4−3i 1+2i · 1−2i 1−2i = −2−11i 5 (1+2i)(1−2i) = 1² − (2i)² = 1 − 4i² = 1+4 = 5 (sempre real)
Practica★☆☆Sense començar
Efectua la divisió següent de nombres complexos multiplicant el numerador i el denominador pel conjugat del denominador. Expressa el resultat final en la forma $a + bi$:…

Efectua la divisió següent de nombres complexos multiplicant el numerador i el denominador pel conjugat del denominador. Expressa el resultat final en la forma $a + bi$:

$\frac{4 - 3i}{1 + 2i}$

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Determina el valor del paràmetre real $k$ perquè el resultat del quocient següent sigui un nombre real pur (és a dir, la seva part imaginària sigui nul·la):…

Determina el valor del paràmetre real $k$ perquè el resultat del quocient següent sigui un nombre real pur (és a dir, la seva part imaginària sigui nul·la):

$\frac{k + 2i}{3 - 4i}$

Resoldre

Equacions de segon grau amb solucions complexes

Quan el discriminant $b^2-4ac$ de $ax^2+bx+c=0$ és negatiu, la fórmula et demana l'arrel d'un nombre negatiu: ja no cal dir «no té solució real», s'extreu aquesta arrel fent servir $i$ i el problema queda resolt a $\mathbb{C}$.

Gràfica d'una paràbola sense talls amb l'eix horitzontal i la representació de les seves dues solucions complexes conjugades al pla complex. la paràbola no talla l'eix x 3+4i 3−4i
Practica★☆☆Sense començar
Determina els valors dels nombres reals $x$ i $y$ perquè es compleixi la igualtat següent entre nombres complexos: $(x + 2) + (y - 3)i = 5 + 4i$

Determina els valors dels nombres reals $x$ i $y$ perquè es compleixi la igualtat següent entre nombres complexos:

$(x + 2) + (y - 3)i = 5 + 4i$

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Resol la següent equació de segon grau en el conjunt dels nombres complexos $\mathbb{C}$ i expressa les seves dues solucions: $x^2 + 25 = 0$

Resol la següent equació de segon grau en el conjunt dels nombres complexos $\mathbb{C}$ i expressa les seves dues solucions:

$x^2 + 25 = 0$

Resoldre

Aplicació: impedància en corrent altern

En electrònica, la impedància d'un component es representa com un nombre complex $Z=R+Xi$ ($R$ = resistència, $X$ = reactància). Combinar components en un circuit vol dir sumar, multiplicar o dividir les seves impedàncies exactament amb les regles que acabes d'aprendre.

Practica★★☆Sense començar
En un circuit elèctric de corrent altern, dos components es connecten en paral·lel. Les seves impedàncies complexes vénen donades per $Z_1 = 4 + 3i \ \Omega$ i…

En un circuit elèctric de corrent altern, dos components es connecten en paral·lel. Les seves impedàncies complexes vénen donades per $Z_1 = 4 + 3i \ \Omega$ i $Z_2 = 2 - i \ \Omega$. Calcula la impedància equivalent del circuit, expressada en forma binòmica, utilitzant la fórmula física:

$Z_{eq} = \frac{Z_1 \cdot Z_2}{Z_1 + Z_2}$

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Efectua les operacions combinades indicades a continuació, respectant-ne la jerarquia, i expressa el resultat final en forma binòmica:…

Efectua les operacions combinades indicades a continuació, respectant-ne la jerarquia, i expressa el resultat final en forma binòmica:

$\frac{(3 - i)(1 + 2i)}{2 + i} - (1 - 3i)$

Resoldre

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat