Math Problem Statement

Ejercicio 3. Exprese en forma rectangular los siguientes números complejos:(1−i)3(1+i)

Solution

Para expresar el número complejo (1i)3(1+i)(1-i)^3(1+i) en forma rectangular, seguimos los siguientes pasos:

Paso 1: Expandir (1i)3(1-i)^3

Primero, calculamos (1i)3(1 - i)^3 usando el binomio de Newton o directamente:

(1i)3=(1i)(1i)(1i)(1 - i)^3 = (1 - i)(1 - i)(1 - i)

Primero calculamos (1i)2(1 - i)^2:

(1i)2=(1i)(1i)=12i+i2(1 - i)^2 = (1 - i)(1 - i) = 1 - 2i + i^2

Sabemos que i2=1i^2 = -1, así que:

(1i)2=12i1=2i(1 - i)^2 = 1 - 2i - 1 = -2i

Ahora multiplicamos 2i-2i por (1i)(1 - i):

(1i)3=2i(1i)=2i+2i2(1 - i)^3 = -2i(1 - i) = -2i + 2i^2

Otra vez, sabemos que i2=1i^2 = -1, por lo que:

(1i)3=2i2=22i(1 - i)^3 = -2i - 2 = -2 - 2i

Paso 2: Multiplicar (1i)3(1 - i)^3 por (1+i)(1 + i)

Ahora multiplicamos 22i-2 - 2i por (1+i)(1 + i):

(22i)(1+i)=2(1+i)2i(1+i)(-2 - 2i)(1 + i) = -2(1 + i) - 2i(1 + i)

Expandiendo:

=22i2i2i2= -2 - 2i - 2i - 2i^2

Nuevamente, i2=1i^2 = -1:

=22i2i+2=(2+2)+(2i2i)= -2 - 2i - 2i + 2 = (-2 + 2) + (-2i - 2i)

Simplificando:

=04i= 0 - 4i

Resultado

El número complejo (1i)3(1+i)(1 - i)^3(1 + i) en forma rectangular es 4i\boxed{-4i}.


¿Quieres detalles adicionales o tienes alguna pregunta sobre este proceso?

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  7. ¿Qué propiedades tienen los números complejos al elevarlos a potencias?
  8. ¿Cómo se podría resolver este problema usando la forma polar en vez de la forma rectangular?

Tip:

Recuerda que la multiplicación de números complejos implica sumar los ángulos y multiplicar las magnitudes cuando se usan en forma polar.

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