Forma binòmica d'un nombre complex

Un complex en forma binòmica s'expressa   estil mida 20px a més b i espai fi estil . A la  estil mida 20px a fi estil  li diem la part real i a la  estil mida 20px b fi estil li diem la part imaginària i són dos nombre reals.
Dos nombres complexos són iguals si tenen la mateixa expressió en forma binòmica, és a dir si són iguals les seves parts reals i les seves parts imaginàries.
Exemples:
  • estil mida 20px 3 més 2 i espai fi estil  és un complex amb part real 3 i part imaginària 2.
  • estil mida 20px 4 menys i fi estil     és un complex amb part real 4 i part imaginària -1. (Recordar que el coeficient 1 no es posa)
  • estil mida 20px 2 i fi estil         és un complex amb part real 0 i part imaginària 2.(Aquest tipus de nombres es solen anomenar imaginaris purs)
  • estil mida 20px 5 fi estil           és un complex amb part real 5 i part imaginària 0. Observeu per tant, que els nombres reals són un cas particular de nombre complex amb part imaginària 0, per això diem que els nombres complexos contenen els reals.

Conjugat i oposat d'un complex

Donat un complex estil mida 20px espai z igual a més b i fi estilli diem conjugat de z a un nou complex amb la mateixa part real i la part imaginària canviada de signe, el representem amb una barra dalt estil mida 20px z amb barra a sobre fi estil. És a dir  estil mida 20px envoltori superior z igual espai a menys espai b i espai fi estil .

Donat un complex estil mida 20px espai z igual a més b i fi estilli diem oposat de z a un nou complex que té tant la part real com la part imaginària canviada de signe, el representem amb un signe negatiu davant  estil mida 20px menys z fi estil. És a dir, estil mida 20px menys z igual menys a menys b i fi estil 

Exemples:
  • estil mida 20px 3 espai més espai 2 i espai fi estil  el conjugat és estil mida 20px 3 espai menys espai 2 i espai fi estil i l'oposat és estil mida 20px menys 3 menys 2 i fi estil
  • estil mida 20px 4 menys i fi estil     el conjugat és estil mida 20px 4 més i fi estil  i l'oposat és estil mida 20px menys 4 més i fi estil
  • estil mida 20px 2 i fi estil         el conjugat és estil mida 20px menys 2 i fi estil  i l'oposat és estil mida 20px menys 2 i fi estil
  • estil mida 20px 5 fi estil           el conjugat és estil mida 20px 5 fi estil  i l'oposat és estil mida 20px menys 5 fi estil

Operacions en forma binòmica

  • Suma i resta  fer sumes i restes amb complexos en forma binòmica equival a sumar o restar les parts reals entre elles i les parts imaginàries entre elles.

                                                                                 estil mida 20px envoltori caixa parèntesi esquerre a més b i parèntesi dret negreta més parèntesi esquerre c més d i parèntesi dret igual parèntesi esquerre a negreta més c parèntesi dret més parèntesi esquerre b negreta més d parèntesi dret i
parèntesi esquerre a més b i parèntesi dret negreta menys parèntesi esquerre c més d i parèntesi dret igual parèntesi esquerre a negreta menys c parèntesi dret més parèntesi esquerre b negreta menys d parèntesi dret i fi envoltori fi estil

  • Potències de la estil mida 20px i fi estil.
    Observem que passa amb les potències de la estil mida 20px i fi estila partir de la seva definició estil mida 20px i al quadrat igual menys 1 fi estil:

          És a dir, si hem de fer una potència gran de la i, dividirem l'exponent entre 4 i ens quedarem amb el residu (que sempre serà un nombre entre 0 i 3).
          Per exemple, com podem expressar estil mida 20px i elevat a 105 fi estil? Comencem agafant l'exponent 105 i el dividim entre 4.
          Observem que el quocient és 26 i el residu 1, per tant això vol dir que
           estil mida 20px i elevat a 105 igual i elevat a 1 igual i fi estil

  • Multiplicar nombres complexos per multiplicar dos complexos escrits en forma binòmica, cal procedir de la mateixa manera que fem quan multipliquem expressions algebraiques, tenint en compt el que estil mida 20px i ² espai igual menys 1 fi estil. S'aplica la propietat distributiva, es fa servir la definició de la unitat imaginària i finalment es simplifica deixant un sol terme real i un d'imaginari.                estil mida 20px envoltori caixa parèntesi esquerre a més b i parèntesi dret per parèntesi esquerre c més d i parèntesi dret igual a c més a d i més b i c més b envoltori cercle i d envoltori cercle i igual a c més a d i més b c i més b d envoltori cercle i al quadrat fi envoltori igual a c més a d i més b c i menys b d igual parèntesi esquerre a c menys b d parèntesi dret més parèntesi esquerre a d més b c parèntesi dret i fi envoltori


fi estil
  • Dividir complexos en forma binòmica, multipliquem numerador i denominador pel conjugat d'aquest últim. Després, es fan operacions en el numerador i en el denominador; fins aconseguir que al denominador només apareguin nombres reals.
estil mida 20px envoltori caixa fracció numerador a més b i entre denominador c més d i fi fracció igual fracció numerador a més b i entre denominador c més d i fi fracció per fracció numerador c menys d i entre denominador c menys d i fi fracció igual fracció numerador parèntesi esquerre a més b i parèntesi dret per parèntesi esquerre c menys d i parèntesi dret entre denominador c al quadrat menys parèntesi esquerre d i parèntesi dret al quadrat fi fracció igual fracció numerador a per c menys a per d i més b per c i menys b per d i al quadrat entre denominador c al quadrat menys d al quadrat per i al quadrat fi fracció igual
igual fracció numerador a per c menys a per d i més b per c i menys b per d per parèntesi esquerre menys 1 parèntesi dret entre denominador c al quadrat menys d al quadrat per parèntesi esquerre menys 1 parèntesi dret fi fracció igual envoltori caixa fracció numerador parèntesi esquerre a per c més d per b parèntesi dret més parèntesi esquerre b c menys a d parèntesi dret i entre denominador c al quadrat més d al quadrat fi fracció fi envoltori fi envoltori fi estil

  • Multiplicar un complex per un escalar real
                             estil mida 20px envoltori caixa k parèntesi esquerre a més b i parèntesi dret igual k a més k b i fi envoltori fi estil
Exemples:
Considerem els següents complexos : estil mida 20px z igual menys 4 més 2 i espai espai espai i espai espai w igual menys 1 menys i fi estil i a partir d'ells fem alguns càlculs.
  
  •   estil mida 20px 5 z menys 2 w igual 5 parèntesi esquerre menys 4 més 2 i espai parèntesi dret espai menys 2 obre parèntesis menys 1 menys i tanca parèntesis igual espai menys 20 més 10 i més 2 més 2 i igual parèntesi esquerre menys 20 més 2 parèntesi dret més parèntesi esquerre 10 més 2 parèntesi dret i igual envoltori caixa menys 18 més 12 i fi envoltori fi estil
  •   estil mida 20px z per w igual parèntesi esquerre menys 4 més 2 i espai parèntesi dret espai per obre parèntesis menys 1 menys i tanca parèntesis igual espai 4 més 4 i menys 2 i menys 2 i per i igual 4 més 4 i menys 2 i menys 2 per parèntesi esquerre menys 1 parèntesi dret igual 4 més 4 i menys 2 i més 2 igual parèntesi esquerre 4 més 2 parèntesi dret més parèntesi esquerre 4 menys 2 parèntesi dret i igual envoltori caixa 6 més 2 i fi envoltori fi estil

  • estil mida 20px fracció z entre w igual fracció numerador menys 4 més 2 i entre denominador menys 1 menys i fi fracció igual fracció numerador menys 4 més 2 i entre denominador menys 1 menys i fi fracció per fracció numerador menys 1 més i entre denominador menys 1 més i fi fracció igual fracció numerador parèntesi esquerre menys 4 més 2 i parèntesi dret per parèntesi esquerre menys 1 més i parèntesi dret entre denominador parèntesi esquerre menys 1 parèntesi dret al quadrat menys parèntesi esquerre i parèntesi dret al quadrat fi fracció igual fracció numerador menys 4 per parèntesi esquerre menys 1 parèntesi dret menys 4 i espai menys 2 i més 2 text i·i fi text entre denominador parèntesi esquerre menys 1 parèntesi dret al quadrat menys parèntesi esquerre i parèntesi dret al quadrat fi fracció igual
igual fracció numerador 4 menys 4 i menys 2 i menys 2 entre denominador 1 menys parèntesi esquerre menys 1 parèntesi dret fi fracció igual envoltori caixa fracció numerador 2 menys 6 i entre denominador 2 fi fracció igual 1 menys 3 i fi envoltori fi estil

En aquest document: Complexos en forma binòmica trobareu  més exemples resolts.