Número imaginário

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Conjuntos de números


𝕀

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Em Matemática, um número imaginário é um número complexo com parte real igual a zero, ou seja, um número da forma b i, em que i é a unidade imaginária. Em alguns contextos, exige-se que b seja diferente de zero. O termo foi inventado por René Descartes em 1637 no seu La Géométrie para designar os números complexos em geral, e tem esse nome pelo objetivo inicialmente pejorativo: na época, acreditava-se que tais números não existissem.[1]

Definição

Uma ilustração do plano complexo. Os números imaginários estão no eixo vertical do plano.

Todo número complexo pode ser escrito como a+ib, em que a e b são números reais e i é a unidade imaginária com a propriedade que

i2=1i=1

O número a é a parte real do número complexo, e b é a parte imaginária. Apesar de Descartes usar inicialmente o termo "número imaginário" para designar o que atualmente é chamado de "número complexo", o termo hoje em dia significa especificamente um número complexo com parte real igual a 0, i.e. um número na forma ib. Note que, tecnicamente, 0 é considerado um número puramente imaginário: 0 é o único número complexo que é tanto real como puramente imaginário:

0=0×1

Uso

Para alguns pares de estados quânticos, Alice e Bob, os pesquisadores podem adivinhar os estados com 100% de precisão, mas apenas se eles pudessem usar números imaginários em suas medições locais. Quando proibido de usar números imaginários, tornou-se impossível distinguir com precisão os dois estados.[2]

Potências de i

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da área azul)
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As potências de i se repetem em ciclos de 4 valores, seguindo o padrão das primeiras potências inteiras não negativas:

i0=1

i1=i

i2=1

i3=ii2=i(1)=i

De forma geral, se n  ℕ , dividimos n por 4 e considera-se o resto dessa divisão como o novo expoente de i. [3]

Por exemplo:

  1. i244=i0=1, visto que 244÷4=61 e o resto da divisão é igual a 0;
  2. i33=i1=i, pois 33÷4=8 e apresenta resto 1;
  3. i50=i2=1, devido a 50÷4=12 e ter como resto o valor 2;

No caso de n ser um expoente inteiro negativo, fazemos uso do conceito de inverso:

in=1in.

Predefinição:Referências

Ligações externas