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SETOR A
                                                       ÍNDICE-CONTROLE DE ESTUDO

                                                       	 Aula 55 (pág. 44)	   AD   	   TM    	   TC

                                                       	 Aula 56 (pág. 44)	   AD   	   TM    	   TC

                                                       	 Aula 57 (pág. 46)	   AD   	   TM    	   TC

                                                       	 Aula 58 (pág. 47)	   AD   	   TM    	   TC

                                                       	 Aula 59 (pág. 48)	   AD   	   TM    	   TC

                                                       	 Aula 60 (pág. 50)	   AD   	   TM    	   TC

                                                       	 Aula 61 (pág. 50)	   AD   	   TM    	   TC

                                                       	 Aula 62 (pág. 52)	   AD   	   TM    	   TC

                                                       	 Aula 63 (pág. 54)	   AD   	   TM    	   TC
            Terceirão – Caderno 6 – Código 830371610




                                                       	 Professor:


TERCEIRÃO                                                        43                         SISTEMA ANGLO DE ENSINO
55
                          LOGARITMOS: EXERCÍCIOS
  Há inúmeras situações problemáticas em que a                  c)	N(t) = 141 (Dado: 2 ≈ 1,41)
variável ou a incógnita ocorre no expoente de uma
                                                                  50 ⋅ 2t = 141
potência. Nesses casos, a teoria dos logaritmos for-
nece recursos adequados para a busca de soluções.                 50 ⋅ 2t = 100 ⋅ 1,41
                                                                  50 ⋅ 2t = 100 ⋅ 2
                                                                  2t = 2 ⋅ 2
                                                                              1
                                                                  2t = 21 ⋅ 2 2
                                                                          1
                                                                  t=1+
                                                                          2
Em análises de crescimento populacional é comum
indicar o número N de elementos de uma população                  Resposta: 1,5
no instante t pela notação N(t). Dado que, numa dada
população, N(t) = 50 ⋅ 2t, obtenha t, tal que:
                                                                d)	N(t) = 150 (Dado: log 3 ≈ 1,58 ⋅ log 2)
    a)	N(t) = 50
                                                                  50 ⋅ 2t = 150
            2t
       50 ⋅ = 50                                                                          log 3
                                                                  2t = 3 ∴ t = log2 3 =         = 1,58
       2t = 1 ∴ t = 0                                                                     log 2
       Resposta: 0                                                Resposta: 1,58



    b)	N(t) = 100
       50 ⋅ 2t = 100
       2t = 2 ∴ t = 1                                         Caderno de exercícios – unidade II
       Resposta: 1                                            TAREFA MÍNIMA
                                                              Faça o exercício 23 – série 8.

                                                              TAREFA COMPLEMENTAR
                                                              Faça os exercícios 22 e 26 – série 8.




                          56
                          NÚMEROS COMPLEXOS (FORMA ALGÉBRICA)
   Número complexo é todo aquele da forma a + bi               Observações
com a ∈  e b ∈ , sendo i a unidade imaginária de-         1.	O conjunto dos números reais é um subconjunto do
finida de tal forma que i2 = –1.                               conjunto dos números complexos, isto é,  ⊂ C.
   O número a chama-se parte real do complexo e é           2.	Dado o número complexo z = a + bi, temos:
indicada por Re(z); o número b chama-se parte ima-             a)	z é um número real se e somente se b = 0.
ginária do complexo e é indicada por Im(z).                    b)	z é um número imaginário puro, se e somente
                                                                  se, a = 0 e b ≠ 0.

SISTEMA ANGLO DE ENSINO                                44                                                    TERCEIRÃO
1Potências de i com                                                  b)	(1 + i)10 = [(1 + i)2]5
expoente natural                                                        	         = (2i)5
                                                                        	         = 25 ⋅ i5
     Quanto às potências de i, temos:
                                                                        	         = 32i
     i0 = 1
     i1 = i
     i2 = – 1                                                      3.	 Dados os números z1 = 2 + 3i e z2 = 1 – i,
     i3 = i2 ⋅ i = – i                                                 obtenha:
     i4 = i2 ⋅ i2 = 1                                                  a)	z1 + z2 = 2 + 3i + 1 – i
                                                                          	       = 3 + 2i
   Sendo i a unidade imaginária, n um número in-
teiro maior que 4 e r o resto da divisão de n por 4,
temos:                                                               b)	z1 – z2 = 2 + 3i – (1 – i)
                                                                        	       = 2 + 3i – 1 + i
      n     4       ⇒ n=4⋅q+r                                           	       = 1 + 4i
      r     q

     Daí:                                                            c)	z1 ⋅ z2 = (2 + 3i)(1 – i)
     in = i4q + r = i4 ⋅ q ⋅ ir = (i4)q ⋅ ir = 1q ⋅ ir = ir             	       = 2 – 2i + 3i – 3i2
ou seja: in = ir                                                        	       = 2 – 2i + 3i + 3
                                                                        	       =5+i

2Operações com
números complexos                                                  4.	 Sendo z1 = 1 – i e z2 = 2 + xi, x ∈ , obtenha x
                                                                       para que z1 ⋅ z2 seja real.
   As operações de adição, subtração e multipli-                     z1 ⋅ z2 = (1 – i)(2 + xi)
cação seguem as regras da álgebra, lembrando que
i2 = –1.                                                                     = 2 + xi – 2i – xi2
                                                                             = 2 + xi – 2i + x
                                                                             = (2 + x) + (x – 2)i
                                                                     z1 ⋅ z2 real → x – 2 = 0
                                                                                     ∴ x=2


    1.	 Complete:                                                  5.	 Resolva em  a equação x2 + 9 = 0
        a)	i0 = 1                                                    x2 = –9 ∴ x2 = 9i2 ∴
                                                                     x =  3i
       b)	i1 = i
                                                                     S = {3i, –3i}
       c)	i2 = –1

       d)	i3 = i2 ⋅ i = –i

       e)	i4 = i2 ⋅ i2 = 1

       f)	 i19 = i3 = –i
                                                                    Caderno de exercícios – unidade III
                   19   4
                    3   4                                           TAREFA MÍNIMA
                                                                    Faça os exercícios 1 e 2 (até d) – série 11.

    2.	 Calcule:                                                    TAREFA COMPLEMENTAR
        a)	(1 + i)2 = 12 + 2 ⋅ i + i2 = 2i                          Faça os exercícios 4 e 5 – série 11.




TERCEIRÃO                                                     45                                      SISTEMA ANGLO DE ENSINO
57
                             Números complexos (Divisão – Igualdade)

1Números complexos                                                 b)	
                                                                          i
                                                                             =
conjugados                                                               2–i
                                                                                i(2 + i)           2
   Chama-se conjugado do número complexo                                 =                 = 2i + i 2 =
                                                                                              2–i
                                                                             (2 – i)(2 + i) 2
z = x + yi, {x, y} ⊂ R, o número indicado por –, tal que
                                              z
                          – = x – yi                                         –1 + 2i   1 2
                          z                                              =           =– + i
                                                                                5      5 5

2    divisão de Números complexos
   Dados os números complexos z1 = a + bi e
z2 = c + di, z2 ≠ 0, o número z quociente de z1 por z2          2.	 Determine os reais x e y tais que:
é indicado por                                                      2x + (y – 1)i = 8 + 3i
                              z                                     2x = 8 ∴ x = 4

                                                                  123
                            z= 1       (I)
                              z2
                                                                    y–1=3 ∴ y=4

   Obtém-se a forma algébrica de z do seguinte modo:               Resposta: x = 4 e y = 4
a)	Toma-se o conjugado de z2, isto é, –2 = c – di.
                                      z
b)	Multiplicam-se o numerador e o denominador de (I)
   por –2.
       z

                                                                3.	 Obtenha z tal que 2z + – = 3i.
                                                                                           z
3Igualdade entre
números complexos                                                  Seja z = x + yi, {x, y} ⊂  e i2 = –1
                                                                   Então:
     a + bi = c + di ⇔ a = c e b = d                               2 ⋅ (x + yi) + x – yi = 3i
     {a, b, c, d} ⊂                                               2x + 2yi + x – yi = 3i
                                                                                               3x = 0 ∴ x = 0
                                                                                             123




                                                                   3x + yi = 0 + 3i ⇒
                                                                                               y=3
                                                                   Logo, z = 3i



    1.	 Calcule:
            2 + 3i
        a)	        =
             1+i
              (2 + 3i)(1 – i)                   2
          =                   = 2 – 2i2+ 3i – 3i =
                                          2
               (1 + i)(1 – i)        1 –i
              5+i  5 i
          =       = +
               2   2 2
                                                                 Caderno de exercícios – unidade III
                                                                 TAREFA MÍNIMA
                                                                 Faça os exercícios 6 e 7 – série 11.

                                                                 TAREFA COMPLEMENTAR
                                                                 Faça os exercícios 3 e 8 – série 11.


SISTEMA ANGLO DE ENSINO                                    46                                                   TERCEIRÃO
58
                                   Números complexos (MÓDULO)

    Plano de Argand-gauss
                                                                         ||
                                                                          z      z
                                                                      c)	 z1 = | 1 |
1
                                                                                             (z2 ≠ 0)
                                                                           2   | z2 |
   Vamos associar a cada número complexo z = x + yi,
{a, b} ⊂ , o par ordenado (x, y). Assim, no plano de                 d)	| zn | = | z |n     (n ∈ )
Argand-Gauss ou plano complexo, no qual o eixo                        e)	 | z1 + z2 | < | z1 | + | z2 |
das abscissas é o eixo real e o das ordenadas é o eixo
imaginário, o número z = x + yi será identificado pelo
ponto P(x, y), chamado afixo de z.

                         Im (eixo imaginário)


                   y                   P (afixo de z)

                                                                       1.	 Calcule:
                                                                           a)	 |3 + 4i| =
                                                                                = 32 + 42 =  25 = 5


                                                                            b)	|2 – i| =
                   0               x            Re (eixo real)
                                                                                = 22 + (–1)2 =  5


2Módulo de um                                                               c)	 |i| =
número complexo                                                                 = |0 + i| = 02 + 12 = 1

   Chama-se módulo de um número complexo
z = x + yi, {x, y} ⊂ , o número real não negativo, indi-
                                                                       2.	 Sendo z = 4 + yi, y ∈ , obtenha y tal que |z| = 5.
cado por |z|, tal que | z | =  x2 + y2 , ou seja, a distân-
                                                                            |z| = 5
cia do afixo P de z até a origem zero.
   O módulo também será indicado pela letra grega ρ.                        42 + y2 = 5
                  Im
                                                                            16 + y2 = 25
                                                                                   y=3
                                                                                      123




                                                                            y2 = 9 ou
                                                  P                                y = –3
                   y
                                                                            Resposta: y = –3 ou y = 3



                                                                       3.	 Sendo x e y variáveis reais, esboce no plano com-
                                                                           plexo o lugar geométrico dos afixos dos números
                   0                             x         Re
                                                                           z = x + yi tais que |z – 2| = |z|.
                                                                            |x + yi – 2| = |x + yi|
3   Propriedades do módulo                                                  |(x – 2) + yi| = |x + yi|

   Sendo z, z1 e z2 números complexos, tem-se:
                                                                            (x – 2)2 + y2 = x2 + y2
a)	z ⋅ – = | z | 2
       z                                                                    x2 – 4x + 4 + y2 = x2 + y2
                                                                            –4x + 4 = 0 ∴ x = 1
b)	| z1 ⋅ z2 | = | z1 | ⋅ | z2 |


TERCEIRÃO                                                        47                                        SISTEMA ANGLO DE ENSINO
16
                   Im                                              b)	Obtenha |z|, sabendo que – =
                                                                                               z      .
                                                                                                    z
                                                                      – = 16 ∴ – ⋅ z = 16
                                                                      z        z
                                                                           z
                                                                      |z|2 = 16
                                                                      Ou seja: |z| = 4

                   0        1                    Re


    4.	 Seja z um número complexo.
        a)	Mostre que z ⋅ – = |z|2.
                          z
         Seja z = x + yi, {x, y} ⊂  e i2 = –1
         Temos:
                                                                  Caderno de exercícios – unidade III
         z ⋅ – = (x + yi)(x – yi)
             z
         	     = x2 – (yi)2                                       TAREFA MÍNIMA
                                                                  Faça os exercícios 9 e 10 – série 11.
         	     = x2 – y2i2
         	     = x2 + y2                                          TAREFA COMPLEMENTAR
         	     = |z|2                                             Faça os exercícios de 14 a 16 – série 11.




                                59
                                Números complexos (Forma trigonométrica)

1   Argumento                                                   2 Forma trigonométrica
                                                                ou forma polar
   Seja P o afixo do número z = x + yi, z ≠ 0.
   Ao ângulo ϕ, 0  ϕ  2π, que o sentido positivo do             Dado o número complexo z = x + yi, z ≠ 0, de mó-
eixo real forma com a semirreta de origem zero e que            dulo ρ e argumento ϕ, temos:
contém P, denomina-se argumento de z.
                                                                  ρ = x + y
                                                                        2   2

              Im                                                             x
                                                                  cos ϕ =      ⇒ x = ρ ⋅ cos ϕ
                                                                             ρ

                                          P                                  y
               y
                                                                  sen ϕ =      ⇒ y = ρ ⋅ sen ϕ
                                                                             ρ
                                                                  Daí:
                                
                                                                  z = x + yi
                                                                  z = ρ ⋅ cos ϕ + ρ ⋅ sen ϕ ⋅ i
                        
                                                                  Ou seja:     z = ρ(cos ϕ + i ⋅ sen ϕ) ,
               0                          x           Re
                                                                denominada forma trigonométrica ou polar do número
                                                                complexo z.

SISTEMA ANGLO DE ENSINO                                    48                                                 TERCEIRÃO
Exemplo:                                                     b)	z = –1 + i
  Consideremos o número z = 1 + 3 i.
  Temos:


                        3                                                                        1

                                                                                          
                                                                                                      
                                        

                                                                               1             0

                                    
                                                                  ρ =  (–1)2 + 12 = 2
                           0                1
                                                                  ϕ = 135°
  ρ = 12 + (3 )2 = 2                                            Então:
                                                                  z = 2 (cos 135° + i sen 135°)
                14243




          1
  cos ϕ =
          2                     π
                        ϕ=
            3                  3
  cos ϕ =                                                      c)	z = i
            2

  Portanto a forma trigonométrica de z = 1 + 3 i é:
           π         π
       (
  z = 2 cos + i sen
           3         3              )                                             1


                                                                                  
                                                                                          

                                                                                  0
    Escreva na forma trigonométrica cada número abaixo:
                                                                  ρ = 1 e ϕ = 90°
    a)	z = 3 + i                                                 z = 1 ⋅ (cos 90° + i sen 90°)



                                                               d)	z = –3
                   1

                                        

                                
                 0                              3

       ρ =  (3 )2 + 12 = 2                                                                      
                        14243




                   1                                                                  
       sen ϕ =                                                               3               0
                   2
                                ϕ = 30°
                   3                                             ρ = 3 e ϕ = 180°
       cos ϕ =
                    2                                             z = 3 ⋅ (cos 180° + i sen 180°)

       Então:
       z = 2 ⋅ (cos 30° + i sen 30°)


TERCEIRÃO                                                 49                                      SISTEMA ANGLO DE ENSINO
Caderno de exercícios – unidade III
  TAREFA MÍNIMA                                                        TAREFA COMPLEMENTAR
  Faça o exercício 11 (a até e) – série 11.                            Faça o exercício 11 (f até j) – série 11.
                                                                       Faça o exercício a seguir.
                                                                                                                        4i
                                                                       Dê a forma trigonométrica do número z =             .
                                                                                                                       1+i
                                                                       Resposta: z = 2 2 (cos 45° + i sen 45°)




                              60 e 61
                              Números complexos
                              (Operações na forma trigonométrica)
Produto de dois números                                                temos:
na forma trigonométrica                                                  z1z2 = 10 ⋅ 2 ⋅ cos       ( π + π ) + i sen ( π + π )
                                                                                                     3 6               3 6
  Dados os números complexos não nulos:
                                                                                                 π         π
  z1 = ρ1 (cos ϕ1 + i sen ϕ1) e                                          z1z2 = 20 ⋅ cos           + i sen
                                                                                                 2         2
  z2 = ρ2 (cos ϕ2 + i sen ϕ2),
temos que:                                                               z1z2 = 20 ⋅ [0 + i]
                                                                         z1z2 = 20 i
      z1 ⋅ z2 = ρ1 ⋅ ρ2 ⋅ [cos (ϕ1 + ϕ2) + i ⋅ sen (ϕ1 + ϕ2)]
                                                                          z1 10
  Demonstração:
                                                                                       π π
                                                                                             (        )
                                                                                                     π π
                                                                          z2 = 2 ⋅ cos 3 – 6 + i sen 3 – 6      (       )
  z1z2 = ρ1 (cos ϕ1 + i sen ϕ1) ρ2 (cos ϕ2 + i sen ϕ2)                    z1           π         π
                                                                          z2 = 5 ⋅ cos 6 + i sen 6
  z1z2 = ρ1ρ2 [cos ϕ1 cos ϕ2 + i sen ϕ1 ⋅ cos ϕ2 +
         + i sen ϕ2 ⋅ cos ϕ1 – sen ϕ1 ⋅ sen ϕ2]                           z1       3      1                   z1 53 5
                                                                          z2 = 5 ⋅ 2 + i ⋅ 2 , ou seja:        z2 = 2 + 2 i
  z1z2 = ρ1ρ2 [(cos ϕ1 cos ϕ2 – sen ϕ1 ⋅ sen ϕ2) +
         + i (sen ϕ1 ⋅ cos ϕ2 + sen ϕ2 ⋅ cos ϕ1)]                        Dados um número inteiro n e um número complexo
  z1z2 = ρ1ρ2 [cos (ϕ1 + ϕ2) + i sen (ϕ1 + ϕ2)]          c.q.d.        não nulo,

  Para a divisão temos:                                                                   z = ρ (cos ϕ + i sen ϕ),

           z1 ρ1                                                       temos que:
           z2 = ρ2 [cos (ϕ1 – ϕ2) + i sen (ϕ1 – ϕ2)]
                                                                                       zn = ρn ⋅ [cos (nϕ) + i sen (nϕ)]
  Exemplo:
                              π         π
  Dados:	 z1 = 10 ⋅ cos   (   3
                                + i sen
                                        3    )   e                       Exemplo:
                                                                                                   π        π
  	                   (  π
             z2 = 2 ⋅ cos + i sen
                                  π
                                         )                                               (
                                                                         Dado: z = 2 ⋅ cos
                                                                                                   6
                                                                                                     + i sen ,
                                                                                                            6   )
                         6        6
                                                                       temos:

SISTEMA ANGLO DE ENSINO                                           50                                                             TERCEIRÃO
z = 2 (cos 30° + i sen 30°)
  z3 = 23 cos 3 ⋅      ( π ) + i sen (3 ⋅ π )
                         6                6                          z10 = 210 ⋅ [cos 300° + i sen 300°]
                        π         π
  z3 = 8 ⋅ cos
                        2
                          + i sen
                                  2                                  z10 = 1.024 ⋅
                                                                                        1
                                                                                        2
                                                                                          +i⋅ –
                                                                                                3
                                                                                                 2  ( )
  z3   = 8 ⋅ [0 + i]
                                                                     z10 = 512 – 512 3 i
  z3   = 8i

                                                                  3.	 Diz-se que um número complexo z é uma das raí-
                                                                      zes quadradas de um complexo w se, e somente
                                                                      se, z2 = w. Mostre que 2 + i e –2 – i são raízes
                                                                      quadradas de 3 + 4i.
                                                                     Devemos mostrar que (2 + i)2 e (–2 –i)2 são iguais a
 1.	 Dados os números na forma trigonométrica:
                                                                     3 + 4i.
     z1 = 8 (cos 90° + i sen 90°)
                                                                     Assim,
     e
                                                                     (2 + i)2 = 4 + 4i + i2 = 4 + 4i – 1 = 3 + 4i
     z2 = 4 (cos 30° + i sen 30°)
                                                                     e
     escreva na forma algébrica:
                                                                     (–2 –i)2 = 4 + 4i + i2 = 4 + 4i – 1 = 3 + 4i
     a)	z1 ⋅ z2
         z1 ⋅ z2 = 8 ⋅ 4 [cos 120° + i sen 120°]
                                                                  4.	 Calcule as raízes quadradas de 4i.
                      1   
                = 32 – + i 3                                         1o modo
                      2    2
                                                                     Passando para a forma trigonométrica temos:
                = –16 + 16 3 i
                                                                               π         π
        z
                                                                               (
                                                                     4i = 4 cos + i sen
                                                                               2         2              )
    b)	 z1
          2                                                          Seja uma raiz: z = x (cos α + i sen α).
         z1 8                                                                         π         π
         z2 = 4 [cos 60° + i sen 60°]                                z2 = 4 cos(      2
                                                                                        + i sen
                                                                                                2       )
                       1    3                                                                                      π         π
              =2
                       2
                         +i
                             2
                               = 1 + 3 i                            x2 (cos 2α + i sen 2α) = 4 cos             (   2
                                                                                                                      + i sen
                                                                                                                              2   )
                                                                     x2 = 4 ∴ x = 2 (pois x  0)
 2.	 Escreva na forma algébrica o número (3 +       i)10.           e
                                                                           π
    Seja z = 3 + i                                                  2α = + h 2π, h ∈ 
                                                                           2
                                                                                   π
                                                                     ∴ α=            + h π, h ∈ 
                                                                                   4
                   1                                                                                        π        5π
                                                                     Como 0  a  2π, α =                     ou α =
                                                                                                            4        4
                                         
                                                                     Assim,
                                                                                     π         π
                   0
                                 
                                                3
                                                                           (
                                                                     z = 2 cos
                                                                                     4
                                                                                       + i sen
                                                                                               4
                                                                                                 =  )
    ρ =  (3 )2 + 12 = 2
                                                                      =2    (     2
                                                                                    2
                                                                                      +i
                                                                                         2
                                                                                         2  )
                                                                                            = 2 + i 2
                       14243




    cos ϕ =
               3
                   2
                               ϕ = 30°
                                                                           (
                                                                     z = 2 cos
                                                                                     5π
                                                                                     4
                                                                                        + i sen
                                                                                                5π
                                                                                                4
                                                                                                   =        )
               1
    sen ϕ =
               2                                                      =2 –  (      2
                                                                                     2
                                                                                       –i
                                                                                          2
                                                                                          2     )
                                                                                             = – 2 – i 2


TERCEIRÃO                                                    51                                                     SISTEMA ANGLO DE ENSINO
2o modo
    Seja z = x + yi, {x, y} ⊂  e i2 = –1
    (x + yi)2 = 4i
    x2 – y2 + 2xyi = 4i
      x2 – y2 = 0
    14243




                                                                     Caderno de exercícios – unidade III
                      2
      2xy = 4 ∴ y =                                                  TAREFA MÍNIMA
                      x
                                                                     c	 Aula 60
            4
    x2 –       = 0 ∴ x4 = 4 ∴ x = 6 2                                  Faça o exercício 12 – série 11.
            x2
                                                                     c	 Aula 61
                             2   2                                     Faça os exercícios 15 e 17 – série 11.
    Se x = 2 , então y =      ⋅    = 2
                            2 2
                                                                     TAREFA COMPLEMENTAR
                                 2   2                              c	 Aula 60
    Se x = – 2 , então y = –      ⋅    = – 2
                                2 2                                   Faça o exercício 16 – série 11.
    Assim,                                                           c	 Aula 61
    z = 2 + i 2 ou z = – 2 – i 2                                    Faça os exercícios 19 e 20 – série 11.




                          62
                          Polinômios: Introdução
  Chamamos polinômio de grau n na variável x a                       Dados os polinômios:
toda expressão da forma
                                                                   A(x) = anxn + an – 1xn – 1 + an – 2xn – 2 + … + a2x2 +
anxn + an – 1xn – 1 + an – 2xn – 2 + … + a2x2 + a1x1 + a0 ,               a1x1 + a0
em que os expoentes n, n – 1, n – 2, … sejam todos                 e
números naturais e os coeficientes an, an – 1, an – 2, …,          B(x) = bnxn + bn – 1xn – 1 + bn – 2xn – 2 + … + b2x2 +
a2, a1 e a0 sejam números complexos, com an ≠ 0 e x
                                                                          b1x1 + b0,
sendo uma variável complexa.
   Se, na expressão acima, os coeficientes forem to-               dizemos que A(x) e B(x) são polinômios idênticos e
dos nulos, teremos o polinômio nulo e, nesse caso,                 escrevemos A(x)  B(x) se, e somente se, eles tiverem
não se define o grau.                                              os mesmos coeficientes, isto é, an = bn, an – 1 = bn – 1
                                                                   etc.
  São exemplos de polinômios:                                         Assim, por exemplo, sendo a, b e c constantes,
P(x) = 2x3 + x2 – 7x + 0,8 (o grau de P(x) é 3)                    teremos:
P(x) = (3 + 4i)x2 – πx (o grau de P(x) é 2)                           ax2 + bx + c  3x + 5 se, e somente se,
P(x) = 7x (o grau de P(x) é 1)                                        a = 0, b = 3 e c = 5.
P(x) = –3 (o grau de P(x) é 0)                                        Se, num polinômio P(x), substituirmos a variável
P(x) = 0x2 + 0x + 0, isto é, P(x) = 0 e não existe o grau          x por um número r dado e efetuarmos as operações
de P(x).                                                           indicadas, obteremos um número P(r) que é chama-
                                    3
                                                    1              do de valor numérico de P(x) para x = r.
  Expressões como x–1 + x–2 + x–3 e 3 + 5x 2 não                     Dizemos que r é uma raiz (ou que r é um zero) de
são polinômios.                                                    P(x) se, e somente se, P(r) = 0.

SISTEMA ANGLO DE ENSINO                                       52                                                  TERCEIRÃO
Assim, por exemplo, com P(x) = x2 – x – 2, temos              2.	 Sabe-se que existem constantes a e b, tais que
P(1) = –2, P(0) = –2 e P(–1) = 0. Portanto, –1 é um zero            a(x – 1) + b(x + 1)  5x – 1.
de P(x).                                                            Obtenha essas constantes.
  Dado o polinômio P(x) = ax3 + bx2 + cx + d, temos
P(0) = d e P(1) = a + b + c + d.                                   1o modo
  Note que, em todo polinômio P(x), P(0) é o termo in-             Efetuamos as multiplicações indicadas no primeiro
dependente de x, e P(1) é a soma de seus coeficientes.             membro e agrupamos os termos semelhantes.
                                                                   ax – a + bx + b  5x – 1
                                                                   (a + b)x – a + b  5x – 1
                                                                   Resolvendo o sistema a + b = 5 e –a + b = –1, obtemos
                                                                   a = 3 e b = 2.

                                                                   2o modo
                                                                   Pela identidade, podemos afirmar que a igualdade
 1.	 Considere em  o polinômio
                                                                   a(x – 1) + b(x + 1) = 5x – 1 é verificada para qualquer
     P(x) = x3 (3x2 + 5)2 – 8.
                                                                   valor de x.
    a)	Qual é grau de P(x)?
                                                                   x = 1 ⇒ a(1 – 1) + b(1 + 1) = 5 – 1
       3x2 + 5 é um polinômio de grau 2                                    2b = 4 ∴ b = 2
       (3x2 + 5)2 é um polinômio de grau 4                         x = –1 ⇒ a(–1 – 1) + b(–1 + 1) = –5 – 1
       x3 (3x2 + 5)2 é um polinômio de grau 7                               –2a = –6 ∴ a = 3
       x3 (3x2 + 5)2 – 8 é um polinômio de grau 7                  Resposta: a = 3, b = 2
       Resposta: 7



                                                                3.	 Determine as constantes a e b, tais que
                                                                     a     b    5x – 1
    b)	Obtenha o termo independente de x.                               +     =
                                                                   x + 1 x – 1 x2 – 1
       P(0) = 03 (3 ⋅ 02 + 5)2 – 8 = –8                            para todo x, x ≠ –1 e x ≠ 1.
       Resposta: –8                                                a(x – 1) + b(x + 1) = 5x – 1
                                                                     (x + 1)(x – 1)      x2 – 1
                                                                   Como os denominadores são idênticos, basta impor que
                                                                   os numeradores também sejam iguais.
                                                                   Assim, devemos ter:
                                                                   a(x – 1) + b(x + 1)  5x – 1
    c)	Obtenha a soma dos coeficientes de P(x).
                                                                   Do exercício anterior, temos a resposta.
       P(1) = 13 (3 ⋅ 12 + 5)2 – 8 = 56
                                                                   Resposta: a = 3 e b = 2
       Resposta: 56




    d)	Calcule P(i).
       P(i) = i3 (3 ⋅ i2 + 5)2 – 8
       P(i) = –i(–3 + 5)2 – 8
                                                                 Caderno de exercícios – unidade III
       P(i) = –8 –4i
                                                                 TAREFA MÍNIMA
       Resposta: –8 – 4i                                         Faça os exercícios 1, 3, 4 e 6 – série 5.

                                                                 TAREFA COMPLEMENTAR
                                                                 Faça os exercícios de 8 a 12 – série 5.


TERCEIRÃO                                                  53                                     SISTEMA ANGLO DE ENSINO
63
                          Polinômios: divisão (método da chave)
   Dados os polinômios P(x) e D(x), nos quais D(x)              2.	 Obtenha a constante real m de modo que
não é um polinômio nulo, existe um único par de po-                 2x3 + 3x2 + mx + m + 1 seja divisível por x2 + 1.
linômios Q(x) e R(x), tais que
                                                                   1o modo
   P(x)  D(x) ⋅ Q(x) + R(x) e R(x)  0 ou o grau de                 2x3 + 3x2 + mx + m + 1   x2 + 1
R(x) é menor que o grau de D(x).
                                                                                              2x + 3
   Dizemos que Q(x) e R(x) são, nessa ordem, o quo-
                                                                   –2x3         –2x
ciente e o resto da divisão de P(x) por D(x). P(x) é o
dividendo, e D(x) é o divisor.                                            3x2
                                                                            + (m – 2)x + m + 1
   Assim, sendo P(x) = x5 + x3 + x + 7 e D(x) = x3, te-                –3x2             –3
mos, na divisão de P(x) por D(x), o quociente                                 (m – 2)x + m – 2
Q(x) = x2 + 1 e o resto R(x) = x + 7, pois:
                                                                   Devemos ter m – 2 = 0, isto é, m = 2
  x5 + x3 + x + 7  x3 ⋅ (x2 + 1) + (x + 7).
                                                                   Resposta: 2
  Note que o grau de R(x) é menor que o grau de
D(x).                                                              2o modo
  Dizemos que P(x) é divisível por D(x) se, e so-                  Sendo Q(x) o quociente dessa divisão, temos
mente se, o resto da divisão de P(x) por D(x) for                  2x3 + 3x2 + mx + m + 1  (x2 + 1) ⋅ Q(x)
nulo, isto é, P(x)  D(x) ⋅ Q(x).
                                                                   Com x = i, temos
                                                                   2i3 + 3i2 + m ⋅ i + m + 1  (i2 + 1) ⋅ Q(i)
                                                                   –2i – 3 + m ⋅ i + m + 1 = 0
                                                                   m – 2 + (m – 2)i = 0 + 0i
                                                                   Como m ∈ , devemos ter m = 2

 1.	 Obtenha o quociente e o resto da divisão de
     5x3 + x + 7 por x2 – x.
       5x3 + 0x2 + x + 7        x2 – x
      –5x3 + 5x2 + 0x + 0       5x + 5
       0x3 + 5x2 + x + 7
           –5x2 + 5x + 0
              6x + 7

    Resposta:	 O quociente é 5x + 5
    	          O resto é 6x + 7




  Caderno de exercícios – unidade III
  TAREFA MÍNIMA                                                TAREFA COMPLEMENTAR
  Faça o exercício 15 – série 5.                               Faça os exercícios 16 e 17 – série 5.




SISTEMA ANGLO DE ENSINO                                   54                                                     TERCEIRÃO

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Números complexos divisão igualdade

  • 1. SETOR A ÍNDICE-CONTROLE DE ESTUDO Aula 55 (pág. 44) AD TM TC Aula 56 (pág. 44) AD TM TC Aula 57 (pág. 46) AD TM TC Aula 58 (pág. 47) AD TM TC Aula 59 (pág. 48) AD TM TC Aula 60 (pág. 50) AD TM TC Aula 61 (pág. 50) AD TM TC Aula 62 (pág. 52) AD TM TC Aula 63 (pág. 54) AD TM TC Terceirão – Caderno 6 – Código 830371610 Professor: TERCEIRÃO 43 SISTEMA ANGLO DE ENSINO
  • 2. 55 LOGARITMOS: EXERCÍCIOS Há inúmeras situações problemáticas em que a c) N(t) = 141 (Dado: 2 ≈ 1,41) variável ou a incógnita ocorre no expoente de uma 50 ⋅ 2t = 141 potência. Nesses casos, a teoria dos logaritmos for- nece recursos adequados para a busca de soluções. 50 ⋅ 2t = 100 ⋅ 1,41 50 ⋅ 2t = 100 ⋅ 2 2t = 2 ⋅ 2 1 2t = 21 ⋅ 2 2 1 t=1+ 2 Em análises de crescimento populacional é comum indicar o número N de elementos de uma população Resposta: 1,5 no instante t pela notação N(t). Dado que, numa dada população, N(t) = 50 ⋅ 2t, obtenha t, tal que: d) N(t) = 150 (Dado: log 3 ≈ 1,58 ⋅ log 2) a) N(t) = 50 50 ⋅ 2t = 150 2t 50 ⋅ = 50 log 3 2t = 3 ∴ t = log2 3 = = 1,58 2t = 1 ∴ t = 0 log 2 Resposta: 0 Resposta: 1,58 b) N(t) = 100 50 ⋅ 2t = 100 2t = 2 ∴ t = 1 Caderno de exercícios – unidade II Resposta: 1 TAREFA MÍNIMA Faça o exercício 23 – série 8. TAREFA COMPLEMENTAR Faça os exercícios 22 e 26 – série 8. 56 NÚMEROS COMPLEXOS (FORMA ALGÉBRICA) Número complexo é todo aquele da forma a + bi Observações com a ∈  e b ∈ , sendo i a unidade imaginária de- 1. O conjunto dos números reais é um subconjunto do finida de tal forma que i2 = –1. conjunto dos números complexos, isto é,  ⊂ C. O número a chama-se parte real do complexo e é 2. Dado o número complexo z = a + bi, temos: indicada por Re(z); o número b chama-se parte ima- a) z é um número real se e somente se b = 0. ginária do complexo e é indicada por Im(z). b) z é um número imaginário puro, se e somente se, a = 0 e b ≠ 0. SISTEMA ANGLO DE ENSINO 44 TERCEIRÃO
  • 3. 1Potências de i com b) (1 + i)10 = [(1 + i)2]5 expoente natural = (2i)5 = 25 ⋅ i5 Quanto às potências de i, temos: = 32i i0 = 1 i1 = i i2 = – 1 3. Dados os números z1 = 2 + 3i e z2 = 1 – i, i3 = i2 ⋅ i = – i obtenha: i4 = i2 ⋅ i2 = 1 a) z1 + z2 = 2 + 3i + 1 – i = 3 + 2i Sendo i a unidade imaginária, n um número in- teiro maior que 4 e r o resto da divisão de n por 4, temos: b) z1 – z2 = 2 + 3i – (1 – i) = 2 + 3i – 1 + i n 4 ⇒ n=4⋅q+r = 1 + 4i r q Daí: c) z1 ⋅ z2 = (2 + 3i)(1 – i) in = i4q + r = i4 ⋅ q ⋅ ir = (i4)q ⋅ ir = 1q ⋅ ir = ir = 2 – 2i + 3i – 3i2 ou seja: in = ir = 2 – 2i + 3i + 3 =5+i 2Operações com números complexos 4. Sendo z1 = 1 – i e z2 = 2 + xi, x ∈ , obtenha x para que z1 ⋅ z2 seja real. As operações de adição, subtração e multipli- z1 ⋅ z2 = (1 – i)(2 + xi) cação seguem as regras da álgebra, lembrando que i2 = –1. = 2 + xi – 2i – xi2 = 2 + xi – 2i + x = (2 + x) + (x – 2)i z1 ⋅ z2 real → x – 2 = 0 ∴ x=2 1. Complete: 5. Resolva em  a equação x2 + 9 = 0 a) i0 = 1 x2 = –9 ∴ x2 = 9i2 ∴ x =  3i b) i1 = i S = {3i, –3i} c) i2 = –1 d) i3 = i2 ⋅ i = –i e) i4 = i2 ⋅ i2 = 1 f) i19 = i3 = –i Caderno de exercícios – unidade III 19 4 3 4 TAREFA MÍNIMA Faça os exercícios 1 e 2 (até d) – série 11. 2. Calcule: TAREFA COMPLEMENTAR a) (1 + i)2 = 12 + 2 ⋅ i + i2 = 2i Faça os exercícios 4 e 5 – série 11. TERCEIRÃO 45 SISTEMA ANGLO DE ENSINO
  • 4. 57 Números complexos (Divisão – Igualdade) 1Números complexos b) i = conjugados 2–i i(2 + i) 2 Chama-se conjugado do número complexo = = 2i + i 2 = 2–i (2 – i)(2 + i) 2 z = x + yi, {x, y} ⊂ R, o número indicado por –, tal que z – = x – yi –1 + 2i 1 2 z = =– + i 5 5 5 2 divisão de Números complexos Dados os números complexos z1 = a + bi e z2 = c + di, z2 ≠ 0, o número z quociente de z1 por z2 2. Determine os reais x e y tais que: é indicado por 2x + (y – 1)i = 8 + 3i z 2x = 8 ∴ x = 4 123 z= 1 (I) z2 y–1=3 ∴ y=4 Obtém-se a forma algébrica de z do seguinte modo: Resposta: x = 4 e y = 4 a) Toma-se o conjugado de z2, isto é, –2 = c – di. z b) Multiplicam-se o numerador e o denominador de (I) por –2. z 3. Obtenha z tal que 2z + – = 3i. z 3Igualdade entre números complexos Seja z = x + yi, {x, y} ⊂  e i2 = –1 Então: a + bi = c + di ⇔ a = c e b = d 2 ⋅ (x + yi) + x – yi = 3i {a, b, c, d} ⊂  2x + 2yi + x – yi = 3i 3x = 0 ∴ x = 0 123 3x + yi = 0 + 3i ⇒ y=3 Logo, z = 3i 1. Calcule: 2 + 3i a) = 1+i (2 + 3i)(1 – i) 2 = = 2 – 2i2+ 3i – 3i = 2 (1 + i)(1 – i) 1 –i 5+i 5 i = = + 2 2 2 Caderno de exercícios – unidade III TAREFA MÍNIMA Faça os exercícios 6 e 7 – série 11. TAREFA COMPLEMENTAR Faça os exercícios 3 e 8 – série 11. SISTEMA ANGLO DE ENSINO 46 TERCEIRÃO
  • 5. 58 Números complexos (MÓDULO) Plano de Argand-gauss || z z c) z1 = | 1 | 1 (z2 ≠ 0) 2 | z2 | Vamos associar a cada número complexo z = x + yi, {a, b} ⊂ , o par ordenado (x, y). Assim, no plano de d) | zn | = | z |n (n ∈ ) Argand-Gauss ou plano complexo, no qual o eixo e) | z1 + z2 | < | z1 | + | z2 | das abscissas é o eixo real e o das ordenadas é o eixo imaginário, o número z = x + yi será identificado pelo ponto P(x, y), chamado afixo de z. Im (eixo imaginário) y P (afixo de z) 1. Calcule: a) |3 + 4i| = = 32 + 42 =  25 = 5 b) |2 – i| = 0 x Re (eixo real) = 22 + (–1)2 =  5 2Módulo de um c) |i| = número complexo = |0 + i| = 02 + 12 = 1 Chama-se módulo de um número complexo z = x + yi, {x, y} ⊂ , o número real não negativo, indi- 2. Sendo z = 4 + yi, y ∈ , obtenha y tal que |z| = 5. cado por |z|, tal que | z | =  x2 + y2 , ou seja, a distân- |z| = 5 cia do afixo P de z até a origem zero. O módulo também será indicado pela letra grega ρ. 42 + y2 = 5 Im 16 + y2 = 25 y=3 123 y2 = 9 ou P y = –3 y Resposta: y = –3 ou y = 3 3. Sendo x e y variáveis reais, esboce no plano com- plexo o lugar geométrico dos afixos dos números 0 x Re z = x + yi tais que |z – 2| = |z|. |x + yi – 2| = |x + yi| 3 Propriedades do módulo |(x – 2) + yi| = |x + yi| Sendo z, z1 e z2 números complexos, tem-se: (x – 2)2 + y2 = x2 + y2 a) z ⋅ – = | z | 2 z x2 – 4x + 4 + y2 = x2 + y2 –4x + 4 = 0 ∴ x = 1 b) | z1 ⋅ z2 | = | z1 | ⋅ | z2 | TERCEIRÃO 47 SISTEMA ANGLO DE ENSINO
  • 6. 16 Im b) Obtenha |z|, sabendo que – = z . z – = 16 ∴ – ⋅ z = 16 z z z |z|2 = 16 Ou seja: |z| = 4 0 1 Re 4. Seja z um número complexo. a) Mostre que z ⋅ – = |z|2. z Seja z = x + yi, {x, y} ⊂  e i2 = –1 Temos: Caderno de exercícios – unidade III z ⋅ – = (x + yi)(x – yi) z = x2 – (yi)2 TAREFA MÍNIMA Faça os exercícios 9 e 10 – série 11. = x2 – y2i2 = x2 + y2 TAREFA COMPLEMENTAR = |z|2 Faça os exercícios de 14 a 16 – série 11. 59 Números complexos (Forma trigonométrica) 1 Argumento 2 Forma trigonométrica ou forma polar Seja P o afixo do número z = x + yi, z ≠ 0. Ao ângulo ϕ, 0  ϕ  2π, que o sentido positivo do Dado o número complexo z = x + yi, z ≠ 0, de mó- eixo real forma com a semirreta de origem zero e que dulo ρ e argumento ϕ, temos: contém P, denomina-se argumento de z. ρ = x + y 2 2 Im x cos ϕ = ⇒ x = ρ ⋅ cos ϕ ρ P y y sen ϕ = ⇒ y = ρ ⋅ sen ϕ ρ Daí:  z = x + yi z = ρ ⋅ cos ϕ + ρ ⋅ sen ϕ ⋅ i  Ou seja: z = ρ(cos ϕ + i ⋅ sen ϕ) , 0 x Re denominada forma trigonométrica ou polar do número complexo z. SISTEMA ANGLO DE ENSINO 48 TERCEIRÃO
  • 7. Exemplo: b) z = –1 + i Consideremos o número z = 1 + 3 i. Temos: 3 1    1 0  ρ =  (–1)2 + 12 = 2 0 1 ϕ = 135° ρ = 12 + (3 )2 = 2 Então: z = 2 (cos 135° + i sen 135°) 14243 1 cos ϕ = 2 π ϕ= 3 3 cos ϕ = c) z = i 2 Portanto a forma trigonométrica de z = 1 + 3 i é: π π ( z = 2 cos + i sen 3 3 ) 1   0 Escreva na forma trigonométrica cada número abaixo: ρ = 1 e ϕ = 90° a) z = 3 + i z = 1 ⋅ (cos 90° + i sen 90°) d) z = –3 1   0 3 ρ =  (3 )2 + 12 = 2  14243 1  sen ϕ = 3 0 2 ϕ = 30° 3 ρ = 3 e ϕ = 180° cos ϕ = 2 z = 3 ⋅ (cos 180° + i sen 180°) Então: z = 2 ⋅ (cos 30° + i sen 30°) TERCEIRÃO 49 SISTEMA ANGLO DE ENSINO
  • 8. Caderno de exercícios – unidade III TAREFA MÍNIMA TAREFA COMPLEMENTAR Faça o exercício 11 (a até e) – série 11. Faça o exercício 11 (f até j) – série 11. Faça o exercício a seguir. 4i Dê a forma trigonométrica do número z = . 1+i Resposta: z = 2 2 (cos 45° + i sen 45°) 60 e 61 Números complexos (Operações na forma trigonométrica) Produto de dois números temos: na forma trigonométrica z1z2 = 10 ⋅ 2 ⋅ cos ( π + π ) + i sen ( π + π ) 3 6 3 6 Dados os números complexos não nulos: π π z1 = ρ1 (cos ϕ1 + i sen ϕ1) e z1z2 = 20 ⋅ cos + i sen 2 2 z2 = ρ2 (cos ϕ2 + i sen ϕ2), temos que: z1z2 = 20 ⋅ [0 + i] z1z2 = 20 i z1 ⋅ z2 = ρ1 ⋅ ρ2 ⋅ [cos (ϕ1 + ϕ2) + i ⋅ sen (ϕ1 + ϕ2)] z1 10 Demonstração: π π ( ) π π z2 = 2 ⋅ cos 3 – 6 + i sen 3 – 6 ( ) z1z2 = ρ1 (cos ϕ1 + i sen ϕ1) ρ2 (cos ϕ2 + i sen ϕ2) z1 π π z2 = 5 ⋅ cos 6 + i sen 6 z1z2 = ρ1ρ2 [cos ϕ1 cos ϕ2 + i sen ϕ1 ⋅ cos ϕ2 + + i sen ϕ2 ⋅ cos ϕ1 – sen ϕ1 ⋅ sen ϕ2] z1 3 1 z1 53 5 z2 = 5 ⋅ 2 + i ⋅ 2 , ou seja: z2 = 2 + 2 i z1z2 = ρ1ρ2 [(cos ϕ1 cos ϕ2 – sen ϕ1 ⋅ sen ϕ2) + + i (sen ϕ1 ⋅ cos ϕ2 + sen ϕ2 ⋅ cos ϕ1)] Dados um número inteiro n e um número complexo z1z2 = ρ1ρ2 [cos (ϕ1 + ϕ2) + i sen (ϕ1 + ϕ2)] c.q.d. não nulo, Para a divisão temos: z = ρ (cos ϕ + i sen ϕ), z1 ρ1 temos que: z2 = ρ2 [cos (ϕ1 – ϕ2) + i sen (ϕ1 – ϕ2)] zn = ρn ⋅ [cos (nϕ) + i sen (nϕ)] Exemplo: π π Dados: z1 = 10 ⋅ cos ( 3 + i sen 3 ) e Exemplo: π π ( π z2 = 2 ⋅ cos + i sen π ) ( Dado: z = 2 ⋅ cos 6 + i sen , 6 ) 6 6 temos: SISTEMA ANGLO DE ENSINO 50 TERCEIRÃO
  • 9. z = 2 (cos 30° + i sen 30°) z3 = 23 cos 3 ⋅ ( π ) + i sen (3 ⋅ π ) 6 6 z10 = 210 ⋅ [cos 300° + i sen 300°] π π z3 = 8 ⋅ cos 2 + i sen 2 z10 = 1.024 ⋅ 1 2 +i⋅ – 3 2 ( ) z3 = 8 ⋅ [0 + i] z10 = 512 – 512 3 i z3 = 8i 3. Diz-se que um número complexo z é uma das raí- zes quadradas de um complexo w se, e somente se, z2 = w. Mostre que 2 + i e –2 – i são raízes quadradas de 3 + 4i. Devemos mostrar que (2 + i)2 e (–2 –i)2 são iguais a 1. Dados os números na forma trigonométrica: 3 + 4i. z1 = 8 (cos 90° + i sen 90°) Assim, e (2 + i)2 = 4 + 4i + i2 = 4 + 4i – 1 = 3 + 4i z2 = 4 (cos 30° + i sen 30°) e escreva na forma algébrica: (–2 –i)2 = 4 + 4i + i2 = 4 + 4i – 1 = 3 + 4i a) z1 ⋅ z2 z1 ⋅ z2 = 8 ⋅ 4 [cos 120° + i sen 120°] 4. Calcule as raízes quadradas de 4i. 1  = 32 – + i 3 1o modo 2 2 Passando para a forma trigonométrica temos: = –16 + 16 3 i π π z ( 4i = 4 cos + i sen 2 2 ) b) z1 2 Seja uma raiz: z = x (cos α + i sen α). z1 8 π π z2 = 4 [cos 60° + i sen 60°] z2 = 4 cos( 2 + i sen 2 ) 1 3 π π =2 2 +i 2 = 1 + 3 i x2 (cos 2α + i sen 2α) = 4 cos ( 2 + i sen 2 ) x2 = 4 ∴ x = 2 (pois x  0) 2. Escreva na forma algébrica o número (3 + i)10. e π Seja z = 3 + i 2α = + h 2π, h ∈  2 π ∴ α= + h π, h ∈  4 1 π 5π Como 0  a  2π, α = ou α = 4 4  Assim, π π 0  3 ( z = 2 cos 4 + i sen 4 = ) ρ =  (3 )2 + 12 = 2 =2 ( 2 2 +i 2 2 ) = 2 + i 2 14243 cos ϕ = 3 2 ϕ = 30° ( z = 2 cos 5π 4 + i sen 5π 4 = ) 1 sen ϕ = 2 =2 – ( 2 2 –i 2 2 ) = – 2 – i 2 TERCEIRÃO 51 SISTEMA ANGLO DE ENSINO
  • 10. 2o modo Seja z = x + yi, {x, y} ⊂  e i2 = –1 (x + yi)2 = 4i x2 – y2 + 2xyi = 4i x2 – y2 = 0 14243 Caderno de exercícios – unidade III 2 2xy = 4 ∴ y = TAREFA MÍNIMA x c Aula 60 4 x2 – = 0 ∴ x4 = 4 ∴ x = 6 2 Faça o exercício 12 – série 11. x2 c Aula 61 2 2 Faça os exercícios 15 e 17 – série 11. Se x = 2 , então y = ⋅ = 2 2 2 TAREFA COMPLEMENTAR 2 2 c Aula 60 Se x = – 2 , então y = – ⋅ = – 2 2 2 Faça o exercício 16 – série 11. Assim, c Aula 61 z = 2 + i 2 ou z = – 2 – i 2 Faça os exercícios 19 e 20 – série 11. 62 Polinômios: Introdução Chamamos polinômio de grau n na variável x a Dados os polinômios: toda expressão da forma A(x) = anxn + an – 1xn – 1 + an – 2xn – 2 + … + a2x2 + anxn + an – 1xn – 1 + an – 2xn – 2 + … + a2x2 + a1x1 + a0 , a1x1 + a0 em que os expoentes n, n – 1, n – 2, … sejam todos e números naturais e os coeficientes an, an – 1, an – 2, …, B(x) = bnxn + bn – 1xn – 1 + bn – 2xn – 2 + … + b2x2 + a2, a1 e a0 sejam números complexos, com an ≠ 0 e x b1x1 + b0, sendo uma variável complexa. Se, na expressão acima, os coeficientes forem to- dizemos que A(x) e B(x) são polinômios idênticos e dos nulos, teremos o polinômio nulo e, nesse caso, escrevemos A(x)  B(x) se, e somente se, eles tiverem não se define o grau. os mesmos coeficientes, isto é, an = bn, an – 1 = bn – 1 etc. São exemplos de polinômios: Assim, por exemplo, sendo a, b e c constantes, P(x) = 2x3 + x2 – 7x + 0,8 (o grau de P(x) é 3) teremos: P(x) = (3 + 4i)x2 – πx (o grau de P(x) é 2) ax2 + bx + c  3x + 5 se, e somente se, P(x) = 7x (o grau de P(x) é 1) a = 0, b = 3 e c = 5. P(x) = –3 (o grau de P(x) é 0) Se, num polinômio P(x), substituirmos a variável P(x) = 0x2 + 0x + 0, isto é, P(x) = 0 e não existe o grau x por um número r dado e efetuarmos as operações de P(x). indicadas, obteremos um número P(r) que é chama- 3 1 do de valor numérico de P(x) para x = r. Expressões como x–1 + x–2 + x–3 e 3 + 5x 2 não Dizemos que r é uma raiz (ou que r é um zero) de são polinômios. P(x) se, e somente se, P(r) = 0. SISTEMA ANGLO DE ENSINO 52 TERCEIRÃO
  • 11. Assim, por exemplo, com P(x) = x2 – x – 2, temos 2. Sabe-se que existem constantes a e b, tais que P(1) = –2, P(0) = –2 e P(–1) = 0. Portanto, –1 é um zero a(x – 1) + b(x + 1)  5x – 1. de P(x). Obtenha essas constantes. Dado o polinômio P(x) = ax3 + bx2 + cx + d, temos P(0) = d e P(1) = a + b + c + d. 1o modo Note que, em todo polinômio P(x), P(0) é o termo in- Efetuamos as multiplicações indicadas no primeiro dependente de x, e P(1) é a soma de seus coeficientes. membro e agrupamos os termos semelhantes. ax – a + bx + b  5x – 1 (a + b)x – a + b  5x – 1 Resolvendo o sistema a + b = 5 e –a + b = –1, obtemos a = 3 e b = 2. 2o modo Pela identidade, podemos afirmar que a igualdade 1. Considere em  o polinômio a(x – 1) + b(x + 1) = 5x – 1 é verificada para qualquer P(x) = x3 (3x2 + 5)2 – 8. valor de x. a) Qual é grau de P(x)? x = 1 ⇒ a(1 – 1) + b(1 + 1) = 5 – 1 3x2 + 5 é um polinômio de grau 2 2b = 4 ∴ b = 2 (3x2 + 5)2 é um polinômio de grau 4 x = –1 ⇒ a(–1 – 1) + b(–1 + 1) = –5 – 1 x3 (3x2 + 5)2 é um polinômio de grau 7 –2a = –6 ∴ a = 3 x3 (3x2 + 5)2 – 8 é um polinômio de grau 7 Resposta: a = 3, b = 2 Resposta: 7 3. Determine as constantes a e b, tais que a b 5x – 1 b) Obtenha o termo independente de x. + = x + 1 x – 1 x2 – 1 P(0) = 03 (3 ⋅ 02 + 5)2 – 8 = –8 para todo x, x ≠ –1 e x ≠ 1. Resposta: –8 a(x – 1) + b(x + 1) = 5x – 1 (x + 1)(x – 1) x2 – 1 Como os denominadores são idênticos, basta impor que os numeradores também sejam iguais. Assim, devemos ter: a(x – 1) + b(x + 1)  5x – 1 c) Obtenha a soma dos coeficientes de P(x). Do exercício anterior, temos a resposta. P(1) = 13 (3 ⋅ 12 + 5)2 – 8 = 56 Resposta: a = 3 e b = 2 Resposta: 56 d) Calcule P(i). P(i) = i3 (3 ⋅ i2 + 5)2 – 8 P(i) = –i(–3 + 5)2 – 8 Caderno de exercícios – unidade III P(i) = –8 –4i TAREFA MÍNIMA Resposta: –8 – 4i Faça os exercícios 1, 3, 4 e 6 – série 5. TAREFA COMPLEMENTAR Faça os exercícios de 8 a 12 – série 5. TERCEIRÃO 53 SISTEMA ANGLO DE ENSINO
  • 12. 63 Polinômios: divisão (método da chave) Dados os polinômios P(x) e D(x), nos quais D(x) 2. Obtenha a constante real m de modo que não é um polinômio nulo, existe um único par de po- 2x3 + 3x2 + mx + m + 1 seja divisível por x2 + 1. linômios Q(x) e R(x), tais que 1o modo P(x)  D(x) ⋅ Q(x) + R(x) e R(x)  0 ou o grau de 2x3 + 3x2 + mx + m + 1 x2 + 1 R(x) é menor que o grau de D(x). 2x + 3 Dizemos que Q(x) e R(x) são, nessa ordem, o quo- –2x3 –2x ciente e o resto da divisão de P(x) por D(x). P(x) é o dividendo, e D(x) é o divisor. 3x2 + (m – 2)x + m + 1 Assim, sendo P(x) = x5 + x3 + x + 7 e D(x) = x3, te- –3x2 –3 mos, na divisão de P(x) por D(x), o quociente (m – 2)x + m – 2 Q(x) = x2 + 1 e o resto R(x) = x + 7, pois: Devemos ter m – 2 = 0, isto é, m = 2 x5 + x3 + x + 7  x3 ⋅ (x2 + 1) + (x + 7). Resposta: 2 Note que o grau de R(x) é menor que o grau de D(x). 2o modo Dizemos que P(x) é divisível por D(x) se, e so- Sendo Q(x) o quociente dessa divisão, temos mente se, o resto da divisão de P(x) por D(x) for 2x3 + 3x2 + mx + m + 1  (x2 + 1) ⋅ Q(x) nulo, isto é, P(x)  D(x) ⋅ Q(x). Com x = i, temos 2i3 + 3i2 + m ⋅ i + m + 1  (i2 + 1) ⋅ Q(i) –2i – 3 + m ⋅ i + m + 1 = 0 m – 2 + (m – 2)i = 0 + 0i Como m ∈ , devemos ter m = 2 1. Obtenha o quociente e o resto da divisão de 5x3 + x + 7 por x2 – x. 5x3 + 0x2 + x + 7 x2 – x –5x3 + 5x2 + 0x + 0 5x + 5 0x3 + 5x2 + x + 7 –5x2 + 5x + 0 6x + 7 Resposta: O quociente é 5x + 5 O resto é 6x + 7 Caderno de exercícios – unidade III TAREFA MÍNIMA TAREFA COMPLEMENTAR Faça o exercício 15 – série 5. Faça os exercícios 16 e 17 – série 5. SISTEMA ANGLO DE ENSINO 54 TERCEIRÃO