Números complejos: Definición (1ºBach)

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Línea 31: Línea 31:
*<math>i^0=1\,</math> *<math>i^0=1\,</math>
*<math>i^1=i\,</math> *<math>i^1=i\,</math>
-*<math>i^2=(\sqrt{-1})^2=-1</math>+*<math>i^2=(\sqrt{-1} \, )^2=-1</math>
*<math>i^3=i \cdot i^2=-i</math> *<math>i^3=i \cdot i^2=-i</math>
*<math>i^4=i^2 \cdot i^2= (-1) \cdot (-1)=1</math> *<math>i^4=i^2 \cdot i^2= (-1) \cdot (-1)=1</math>
Línea 41: Línea 41:
:<math>i^{21}=(i^4)^5 \cdot i=i</math> (Al hacer la división entera: <math>21=4 \cdot 5 +1</math>).}} :<math>i^{21}=(i^4)^5 \cdot i=i</math> (Al hacer la división entera: <math>21=4 \cdot 5 +1</math>).}}
-==Números complejos en forma binómica==+==El conjunto de los números complejos==
 +{{Caja_Amarilla|texto=
 +Definimos el conjunto de los '''números complejos''' de la siguiente manera:
 +<center><math>\mathbb{C}=\big\{ a+bi \, / \, a, \, b \in \mathbb{R} \big\}</math></center>
 +
 +La expresión <math>a+bi\,</math> se denomina '''forma binómica''' de un número complejo. En ella, a <math>a\,</math> se le llama '''parte real''' y a <math>b\,</math> '''parte imaginaria'''.
 +}}
 +{{p}}
[[Categoría: Matemáticas]][[Categoría: Geometría]][[Categoría: Números]] [[Categoría: Matemáticas]][[Categoría: Geometría]][[Categoría: Números]]

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Tabla de contenidos

Necesidad de ampliación del campo numérico

Hay ecuaciones como

x^2 +9 = 0 \,

que no tienen solución en el conjunto de los números reales

x^2 +9 = 0 \rightarrow x^2=-9 \rightarrow x=\pm \sqrt{-9}     (no existe en \mathbb{R})

Vamos a definir un nuevo conjunto que amplie al conjunto de los números reales y en el cual estas ecuaciones si tengan solución. Ese conjunto va a ser el conjunto de los números complejos. Para ello vamos a empezar dando sentido a las raíces de números negativos.

Unidad imaginaria

Se denomina unidad imaginaria a \sqrt{-1}. Se designa por la letra i\,

i=\sqrt{-1}

Con esta definición, la ecuación anterior ahora si tiene solución "imaginaria":

x^2 +9 = 0 \rightarrow x^2=-9 \rightarrow x=\pm \sqrt{-9}=\pm 3 \, \sqrt{-1}=\pm \, 3i

Potencias de la unidad imaginaria

  • i^0=1\,
  • i^1=i\,
  • i^2=(\sqrt{-1} \, )^2=-1
  • i^3=i \cdot i^2=-i
  • i^4=i^2 \cdot i^2= (-1) \cdot (-1)=1

A partir de i^4\, se repiten cíclicamente los valores.

El conjunto de los números complejos

Definimos el conjunto de los números complejos de la siguiente manera:

\mathbb{C}=\big\{ a+bi \, / \, a, \, b \in \mathbb{R} \big\}

La expresión a+bi\, se denomina forma binómica de un número complejo. En ella, a a\, se le llama parte real y a b\, parte imaginaria.

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