DESARROLLO
Introducción a los números complejos
Un Numero Complejo es
una expresión del tipo
z = a + bi
Donde a y b son números reales e i es un símbolo, cuyo sindicado seria
aclarado más
Adelante.
Este tipo de números, algo misteriosos, por el momento, aparecen entre las
soluciones de ecuaciones algebraicas con una incógnita. Por ejemplo la ecuación
no tiene raíces reales.
Que significado se le puede dar a una raíz cuadrada de un numero negativo?
>
Porque no dejar de lado esta dificultad y aceptar que este tipo de ecuación
no tiene
Solución? La necesidad de resolver todas las ecuaciones cuadráticas,
incluyendo estas
Cuyas soluciones nos dan este tipo extraño de números, nos motiva a crear sistema
Numérico ampliado, con propiedades similares a las de los números reales.
Dentro
De este contexto se acepta el símbolo
Como una entidad matemática nueva.
Veamos a continuación como se construyen estos nuevos números.
Comenzaremos por introducir un nuevo número o símbolo, denotado por i, el
Cual sería llamado la unidad imaginaria y que cumple con la condición
Una
vez hecho esto construimos un conjunto C llamado Números Complejos
Cuyos elementos son combinaciones de la forma
Donde a y b son números reales.
Vemos
entonces que todo número complejo consta de dos partes, o componentes,
llamadas: parte real y parte imaginaria, dadas por a y b respectivamente.
Así pues, tenemos
Re(z) = a e Im(Z) = b
Mapeo complejo
Los
Números Complejos constituyen una herramienta matemática muy poderosa
para
interpretar los movimientos en el plano. En este capítulo estudiaremos los
movimientos regidos del plano, es decir, aquellos que preservan las distancias
entre los
puntos.
Básicamente, daremos respuesta a las dos interrogantes ¿Porque es importante
estudiar los movimientos del plano? Que
relación existe entre la geométrica
de
las geometrías estáticas del plano, y el
movimiento? En primer lugar, en la Geometría
..
transformaciones o mapeos
Para
representar la función compleja geométricamente se requerían 4 dimensiones dos
para la variable
Independiente
y dos para la dependiente (ya que un solo número complejo se representa en un
plano). Como
no se
puede representar un plano es 4 dimensiones sin crear una confusión fuerte se
recurre a diversas técnicas
de
representación pero una sencilla y muy usada es representar la variable
dependiente en un plano (plano w = f(z)) y la variable independiente en otro
plano (plano z).
TRASLACION
La
transformación de traslación tiene la forma general
w = f(z) =
z + c
donde z es
la variable compleja y c es una constante compleja. Si substituimos que w = u +
iv , z = x + iy
y c = h +
ik tendremos
u + iv = x
+ iy + h + ik = x + h + i(y + k)
lo que
tiene una forma parecida a la traslación de ejes en geometría analítica y de
hecho si observamos con
atención
notamos que lo que provoca esta transformación es solo mover los ejes h
unidades en el eje real y
k
unidades en el eje imaginario.
ROTACION
Recordando
que una multiplicación de números complejos provoca una rotación y un cambio de
magnitud
Dependiendo
del módulo de los factores, podemos hacer una rotación de ejes de esta forma.
Si deseamos hacer una rotación de ejes con un angula explıcito podemos recurrir
a la forma polar del numero complejo, si tenemos w = ze_ en el plano w
tendremos una rotación de los ejes de _ radianes en sentido contrario de las
manecillas del reloj que respetara la magnitud, es decir, solo rotara los ejes.