Formulario general"variable compleja"

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    InstitutoPolitécnicoNacional

    Escuela superior de ingeniería

    mecánica y eléctrica

    Unidad Culhuacán

    ESIME

    Asignatura: variable complea

    Semestre !ercero

    "ro#esor: $amíre% &rti% María 'er(nica

    )ormulario de variable complea

    *rupo: +E,-.

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  0

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    I2/ICE

    • )U2CI&2ES C&M"0E1AS

    /E 'A$IA30E

    C&M"0E1A4444444444444445.6• $E"$ESE2!ACI&2 *E&ME!$ICA /E0

    /&MI2&7 C&2!$A/&MI2I& 8 $A2*& /E

    0A )U2CI&244444444444444499956

    • !I"&S /E )U2CI&2ES C&M"0E1AS /E

    'A$IA30E C&M"0E1A444444449444444995;6

    • )U2CI&2ES !$I*&2&ME!$ICAS C&2A$*UME2!&S C&M"0E1&S4444499

    444444445

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    FUNCIONES

    COMPLEJAS

    DE

    VARIABLE

    COMPLEJA

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    $egla de correspondencia:

     z =w=u x   + v x

    /onde:

    /om  z =   ⊂ Contrad  z =

    $e  z = w =u x   ∈

    Im  z = w =v x   ∈

    'ariables compleas de una #unci(n complea9

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    o 'ariable

    independiente

    =o 'ariable dependiente

    =

    $epresentaci(n grá#ica9

     

    C

    A

    #

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  5

    W=

    Z

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    "ara hallar el domino de la #unci(n

    complea9

    Encontrar el domino de una #unci(n

    complea de variable complea7 es

    encontrar el conunto donde la

    variable independiente = +toma valores compleos de tal manera >ue % si tiene

    imagen

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  6

    REPRESEN

     ACION

    !EOMERICA DEL

    DOMINO"

    CONRAD

    OMINIO #

    RAN!O DELA

    FUNCION

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    Sea:

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  $

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    8 la regla de correspondencia:

     z =w=u x   + v x 7

    d(nde: geométricamente el

    /om#5%6? es el plano llamado plano compleo %

    5en símbolos "0@6 y en este plano se encuentran las

    pareas ordenadas %5$e5%67 Im5%66= es decir:

    "0@ 8 ee imaginario

    @?57y6?5$e5%67 Im5%66

     

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  %

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    , ee real

    *eométricamente el Contrad#5%6?C7

    es el plano llamado: plano compleo B 5en símbolos: "06

     y en el se encuentran las imágenes= son la parea de

    ordenadas B?5u7v6?5$e5B67 Im5B667 es decir:

    ' ee imaginario

    B?5u7v6?5$e5B67 Im5B6

    u ee real

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  &

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    )ormulas geométricas en su

    #orma can(nica

    $ecta x+ y=1

    Circun#erencia: =

    Elipse: x

    2+ y

    2

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    Dipérbola x

    2+ y

    2

    "arábola

    − = −

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     IPOS

    DEFUNCI

    ONES

    COMPLEJAS

    DEVARIA

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    )unci(n "olinomial9

    Es una #unci(n de la #orma:

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     z =a z +a   −  z  − +a  −  z

      − +…+a z +a z +a

    donde: a a a … a  

    % es la variable del polinomio= ¿

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  13

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    /onde: a ≠  y

    a a − a − … a conz= x+

     z  es un polinomio de grado n si a ≠

    Eemplos de #unci(n polinomial

     z = z+   "olinomio de grado <

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     z =

    "olinomio de grado -

    Coe#icientes >ue pertene%can a

    los reales

    Eponentes enteros positivos

    )unci(n $acional9

    Es un coe#iciente de dos #unciones poliomiales9

    f  ( z )=g z

    h z =

    an z  +an−1 z  − +…+a0 z

    b zm+b zn−1+…+b z0

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    /onde: a  y

    8 los coe#icientes pertenecen a los

    reales

    a a a … a  

    …  

    /onde: a a … a  y …  son

    coe#icientes

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    +¿ y bm z  +bm−1 z  − +…+b0 z ≠0

    ¿

    = +  

    El dominio de f  ( z )=g z

     es:

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    /om

     z =  z∈   ∨  z ≠

    )unci(n eponencial9

    = = +

    /onde: = =

    w = v =

    Se llama #unci(n eponencial complea

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    0as partes de la #unci(n

    = = son:

    • /om

    = = + =

    Contradominio de ?C

    $egla de correspondencia: = ?

     

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  1&

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    /onde:

    =  y v

    =

    "ropiedades algebraicas de

      =/e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  20

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    1 2=   1 2

      1

     z2

    = z1−" z 2

    (¿¿ z1)n=nz , n=0 ,#1 ,#2 ,..

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  21

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    $elaci(n de las #unciones

    trigonométricas y eponenciales9

    sin z=  −−

     

     z=¿   −−

    2  

    tan z= j   −−

     jz   − jz 

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    FUNCIONES

    TRIGONOM

    ETRICAS

    CON

     ARGUMENT

    OS

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    )unciones trigonométricas con

    argumentos %

    sin( z )=  −−

     

    sin(− z)=−  −−  

     sen5%6? sen5%6

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    cos( z)=   +−

     

    cos(− z )=  −−  

     cos5%6?cos5%6

    tan

    ( z)=

    s n  z

     

    tan (− z )=s n − z

    − 

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    tan5%6?tan5%6

    $elaci(n entre las #unciones trigonométricas con

    argumento 5y69

     z =s n  

    sin ( jy )=   −−

     

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    sin ( jy )=  −−

     j  

    s n   = ! n  

     z =cos  

    ( jy )=¿   +−

    2  

    cos ( jy )=  +−

     

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    cos   =cos  

    )unciones hiperb(licas en términos

    de #unciones eponenciales

    sinh( z )¿ −−  

    cosh ( z)¿  +−

     

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  2%

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    tanh ( z)¿ −−

     z   − z  

    )unciones hiperbolicas con argumentos %

    sinh( z )= −−  

    sinh(− z)=− −−  

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  2&

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    senh5%6?

    senh5%6

    cosh ( z)= +−  

    cosh (− z)= −−  

    cosh5%6?cosh5%6

    tanh ( z)=s n  z  

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    tanh (− z )=−s n  − z

    − 

    tanh5%6?tanh5%6$elaci(n entre las #unciones hiperb(licas con argumento

    5y69

     z =s n  

    sinh ( jy )=   −−

     

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    sinh ( jy )=   −−

    s n   = ! n  

     z =cos  

    ( jy )=¿   +−

    2  

    cos   =cos  

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    Identidades de las #unciones

    trigonométricas9

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    )unciones trigonométricas

    epresadas en #ormaestándar o rectangular con %?Gy9

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    F9

    cot z=  sin x cos x

    2 +   2  + j

      sin  y cos  y2 +   2

    9

    !c z=  cos xcos  x

    2 +   2  + j

      s n x s n  y2 +   2

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    H9

    c!c z=  sin xcos  y

    2 +   2  + j

      cos x sin  y2 +   2

    )unciones hiperbolicas epresadas en #orma estándar orectangular con %?Gy9

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    +9

    tanh z=  sin  x cos x

    2 +   2  + j

      sin  y cos y2 +   2

    F9

    coth z=  s n  x cos  x

    2 +   2  + j

      s n  y cos y2 +   2

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  3%

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    9

    !chz=  cos  x cos y

    2 +   2  + j

      sin  x sin  y2 +   2

    H9

    c!chz=  s n  x cos y

    2 +   2  + j

      cos  x s n  y2 +   2

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  3&

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    f  ( z )= tan( z)!n z

     

    f  ( z )=c!c ( z)  

    f  ( z )=!c ( z )  

    f  ( z )=cot ( z) cos  z

     

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    Sea  z =!n z =

    con %?Gy45a6

    Senh%? −−

    499<

    Senh%?-449.

    Sust . en <

    −   − =  499+

    Sust a en +

      −

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  41

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    InstitutoPolitécnicoNacional

      − −

    =

     

    Euler

    + −   − −  

    −   − −  

    )actori%a

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  42

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    44/49

    InstitutoPolitécnicoNacional

    (¿¿ x+− x) !ny=0+0  j(¿¿ x−− x)co!y+¿

     

    "or igualdad de compleos

    (¿¿ x−− x )=0…%4  

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  43

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    (¿¿ x+− x)=0………5  

    (¿¿ x−− x )=0  si  y=(2n+1)& ∀ n∈ z

    4499H

    ¿¿

    6?- si ?-449

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  44

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    (¿¿ x+− x)=0 !$!ny=0o x+− x=0  

    Seny? - si = 499J

    /onde

     

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  45

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    InstitutoPolitécnicoNacional

     x=0 y y=(2n+1 )& n∈ z

    no satis#ace la ecs

     z=o+ j(2n+1)& 

     no anulan senh%

    ,?- y =  satis#acen el sist de ecs9

    ,?- y   =

    @?-G anulan a senh%

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  46

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    InstitutoPolitécnicoNacional

    Senh%?- si ?- y y?n

    Senh5%6? senh5%6

    Cosh5%6? cosh5%6

    !anh5%6? tanh5%6

    Coth5%6? coth5%6

    Sech5%6? sech5%6

    Csc5%6? csch5%6

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco  4$

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    InstitutoPolitécnicoNacional

    Senh5y6?

     sen5y6

    Cosh5y6? cos5y6

    !anh5y6? tan5y6

    Coth5y6? cot5y6

    Sech5y6? sec5y6

    Csch5y6? csc5y6

    /e 0os Santos Chavarría 1osé #rancisco 4%