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Operações com Números Complexos

O que é o Geogebra

O Geogebra é um software livre de matemática dinâmica desenvolvido para o ensino e aprendizagem de áreas do conhecimento matemático, tais como Álgebra e Geometria. A aplicação pode favorecer compreensão de conceitos, relações e construção de figuras geométricas, dentre outros diversos mecanismos de ensino, com o propósito de proporcionar a observação e análise de elementos matemáticos.

Conhecendo o Software Geogebra

Os números complexos  () formam um conjunto numérico que é mais abrangente que os números reais (). Eles surgiram após inúmeros estudos, sobretudo após tentativas de se resolver equações do 2º e do 3º grau. Nessa época, os matemáticos se depararam com raízes quadradas de números negativos, que não podem ser expressas no conjunto dos números reais. Assim, os matemáticos passaram a denotar essas raízes usando a letra “i”. A base principal foi adotar .

Quando vamos solucionar equações do tipo , nos deparamos com . Como não existe raiz quadrada de número negativo no conjunto dos números reais, convencionou-se utilizar a notação  para representar esse número negativo. Com isso, o resultado da equação anterior seria . Esse número “i” é conhecido como unidade imaginária.

Assim, um número complexo, que chamamos de z, tem a forma

Chamamos o número a de parte real, Re(z) = a, e b de parte imaginária, Im(z) = b. Esta notação é chamada de forma algébrica.

Adição de números complexos

A adição de números complexos é realizada através da adição dos termos semelhantes, ou seja, somamos as partes reais de cada número e depois as partes imaginárias. Sejam  e  dois números complexos, tais que:  e . Definiremos a adição de  da seguinte forma:



Exemplo: Se  e  a soma será: Resp: _______________________________

Subtração de números complexos

A subtração de números complexos é análoga à adição. Calculamos a diferença entre as partes reais de cada número e depois as partes imaginárias. Sejam  e dois números complexos, tais que:   e . Definiremos a subtração de  e  da seguinte forma:

Exemplo: Se  e  a diferença será: Resp: _______________________________

O número complexo z é resultado da soma dos complexos u e v. Quando representada no plano de Argand-Gauss, a soma de dois números complexos corresponde à soma de dois vetores pela regra do paralelogramo. Segure e arraste os afixos dos números complexos u e v e observe a obtenção do resultado tento algébrica como geometricamente.

AGORA É SUA VEZ - ATIVIDADE 1

A atividade proposta abaixo é a representação dos números complexos e operações de adição e subtração entre eles. Procedimentos: 1. No campo Entrada, digitar: ; 2. Teclar Enter; 3. Desenhe o vetor, digitando: vetor[]; 4. No campo Entrada, digitar: 5. Teclar Enter; 6. Desenhe o vetor, digitando: vetor[]; 7. Para somar os números e , digite: s=+ 8. Desenhe o vetor, digitando: vetor[s]; 9. Para subtrair e , digite: d= ; 10.Desenhe o vetor, digitando: vetor[d];

Multiplicação de números complexos

Para multiplicar números complexos utilizamos o mesmo método adotado na expansão de um produto notável, multiplicando cada termo do primeiro fator por todos os membros do segundo fator. Assim: Sejam  e  dois números complexos, tais que: e . Definiremos a multiplicação de e  da seguinte forma:

Exemplo: Se e , o produto será? Resp: ____________________

Divisão de números complexos

Para dividir números complexos multiplicamos o dividendo e o divisor pelo conjugado do divisor. O conjugado de um número complexo  será  Sempre que multiplicamos um número complexo pelo seu conjugado, o denominador será um número real. Sejam  e  dois números complexos, tais que:  e  Definiremos a divisão de e da seguinte forma:

Exemplo: Se e a divisão será? Resp: ______________

AGORA É SUA VEZ - ATIVIDADE 2

A atividade proposta abaixo é a representação dos números complexos e operações de multiplicação e divisão entre eles. 1. No campo Entrada, digitar: ; 2. Teclar Enter; 3. Desenhe o vetor, digitando: vetor[]; 4. No campo Entrada, digitar: 5. Teclar Enter; 6. Desenhe o vetor, digitando: vetor[]; 7. Para multiplicar os números e , digite: w=* 8. Desenhe o vetor, digitando: vetor[w]; 9. Para dividir e , digite: p= / 10.Desenhe o vetor, digitando: vetor[p];
ATIVIDADE 3: Pesquisar e exemplificar o que vem a ser argumento e módulo de um número complexo. Parte I 1. Digitar no campo de entrada: M=2 +sqrt(12)i; 2. Mostrar o vetor, digitando: u=vetor[M]; 3. Clicar com o botão direito no vetor e marcar a opção Exibir Rótulo; 4. Marcar a opção Coordenadas Polares; 5. Calcular o argumento do número complexo, digitando: ângulo[u]; 6. Determinar o conjugado: u'=x(u)-y(u)i; 7. Calcular o módulo, digitando: comprimento[u];

Aprendendo outros conceitos sobre números complexos com o Geogebra

Curiosidades

1. Para definir um número complexo a partir da forma trigonométrica, digite: ; 2. Digite ; 3; Vamos criar uma sequência de pontos a partir da multiplicação de pleas potências de , assim, Para tal digite: sequência 4. Posicione o mouse em cima do ponto e arraste-o, observando o resultado, analise o comportamento dos pontos e verifique se conhece a forma que eles se alinham.