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Tabla de fórmulas de variable compleja

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
Línea 20: Línea 20:
;Parte real: Es el sumando que no multiplica a la unidad imaginaria
;Parte real: Es el sumando que no multiplica a la unidad imaginaria
-
<center><math>x = \mathrm{Re}(z)</math></center>
+
<center><math>x = \mathrm{Re}(z)\,</math></center>
;Parte imaginaria: Es el coeficiente que multiplica a la unidad imaginaria.
;Parte imaginaria: Es el coeficiente que multiplica a la unidad imaginaria.
-
<center><math>y = \mathrm{Im}(z)</math></center>
+
<center><math>y = \mathrm{Im}(z)\,</math></center>
===Representación en el plano complejo===
===Representación en el plano complejo===
Línea 33: Línea 33:
Alternativamente, un número complejo puede representarse por su módulo (el del afijo)
Alternativamente, un número complejo puede representarse por su módulo (el del afijo)
-
<center><math>|z|=\sqrt{x^2+y^2}</math></center>
+
<center><math>R=|z|=\sqrt{x^2+y^2}</math></center>
y su argumento, que es el ángulo que el afijo forma con el eje real
y su argumento, que es el ángulo que el afijo forma con el eje real
-
<center><math>\varphi = \mathrm{arctg}\left(\frac{y}{x}\right)</math></center>
+
<center><math>\varphi = \arg(z)=\mathrm{arctg}\left(\frac{y}{x}\right)</math></center>
Las relaciones inversas de estas son
Las relaciones inversas de estas son
Línea 45: Línea 45:
Existen distintas formas de expresar un número complejo en forma polar, una de ellas es
Existen distintas formas de expresar un número complejo en forma polar, una de ellas es
-
<center><math>z = |z|_\varphi</math></center>
+
<center><math>z = R_\varphi</math></center>
así
así
<center><math>z = 6_{30^\circ} = 6\cos(30^\circ)+6\,\mathrm{sen}(30^\circ)\mathrm{j} = 3\sqrt{3}+3\mathrm{j}</math></center>
<center><math>z = 6_{30^\circ} = 6\cos(30^\circ)+6\,\mathrm{sen}(30^\circ)\mathrm{j} = 3\sqrt{3}+3\mathrm{j}</math></center>
-
===Conjugado de un número complejo===
+
 
 +
==Conjugado de un número complejo==
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A partir de un número complejo <math>z = x + y\mathrm{j}</math> se dfine su conjugado
 +
 
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<center><math>z^*= x - y\mathrm{j}</math></center>
 +
 
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es decir, con la misma parte real y con la parte imaginaria cambiada de signo.
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Gráficamente el punto <math>z^*</math> es el simétrico de <math>z</math> respecto al eje real.
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En la forma polar, el conjugado tiene el mismo módulo y argumento opuesto
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<center><math>\left|z^*\right| = \left|z\right|</math></center>
 +
 
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<center><math>\arg(z^*)=-\arg(z)</math></center>

Revisión de 20:23 17 oct 2014

Contenido

1 Unidad imaginaria

Se define la raíz cuadrada de -1 como la unidad imaginaria

i = j = \sqrt{-1}

En matemáticas se suele representar como i. En ingeniería como j para evitar confusiones con la intensidad de corriente.

Con ayuda de la unidad imaginaria se puede clacular la raíz de cualquier número negativo

\sqrt{-4}=\sqrt{4}\sqrt{-1}=2\mathrm{j}

2 Números complejos

Se definen a partir de un par de números reales como

z = x + yj

Los números complejos tienen numerosas similitudes con los pares de R2 (x,y) pero con propiedades adicionales.

2.1 Parte real y parte imaginaria

Para un número complejo de la forma anterior

Parte real
Es el sumando que no multiplica a la unidad imaginaria
x = \mathrm{Re}(z)\,
Parte imaginaria
Es el coeficiente que multiplica a la unidad imaginaria.
y = \mathrm{Im}(z)\,

2.2 Representación en el plano complejo

Un número complejo puede representarse como un punto P(x,y) en un plano (denominado plano complejo). La parte real es la abcisa y la imaginaria la ordenada. El eje real es el conjunto de todos los complejos puramente reales y el eje imaginario el de todos los imaginarios puros.

Alternativamente, en lugar de un punto puede usarse un vector (llamado afijo) que une el origen z = 0 con el punto P(x,y) del plano.

2.3 Forma polar de un número complejo

Alternativamente, un número complejo puede representarse por su módulo (el del afijo)

R=|z|=\sqrt{x^2+y^2}

y su argumento, que es el ángulo que el afijo forma con el eje real

\varphi = \arg(z)=\mathrm{arctg}\left(\frac{y}{x}\right)

Las relaciones inversas de estas son

x = \mathrm{Re}(z) = |z|\cos(\varphi)\qquad\qquad y = \mathrm{Im}(z) = |z|\mathrm{sen}(\varphi)

Existen distintas formas de expresar un número complejo en forma polar, una de ellas es

z = R_\varphi

así

z = 6_{30^\circ} = 6\cos(30^\circ)+6\,\mathrm{sen}(30^\circ)\mathrm{j} = 3\sqrt{3}+3\mathrm{j}

3 Conjugado de un número complejo

A partir de un número complejo z = x + yj se dfine su conjugado

z * = xyj

es decir, con la misma parte real y con la parte imaginaria cambiada de signo.

Gráficamente el punto z * es el simétrico de z respecto al eje real.

En la forma polar, el conjugado tiene el mismo módulo y argumento opuesto

\left|z^*\right| = \left|z\right|
arg(z * ) = − arg(z)

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