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complex prove

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Mensagempor stuart clark » Dom Abr 15, 2012 13:05

Prove that \tan \left(i.\ln\left(\frac{a-ib}{a+ib}\right)\right) = -\frac{2ab}{a^2-b^2}
stuart clark
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Re: complex prove

Mensagempor fraol » Sáb Abr 21, 2012 16:28

stuart clark escreveu:Prove that \tan \left(i.\ln\left(\frac{a-ib}{a+ib}\right)\right) = -\frac{2ab}{a^2-b^2}


Let z be a complex number such that:

z = a + bi and z = r(cos \theta + i sin \theta) .

So: a + bi = r(cos \theta + i sin \theta). Then we have:

a = rcos \theta and b = r sin \theta.

Now, with results above, let's do some algebraic manipulation with the expression inside natural log and use the Euler identity e^{i\theta} = cos \theta + i sin \theta:

\frac{a - bi}{a + bi} = \frac{rcos \theta - i r sin \theta}{rcos \theta + i r sin \theta} = \frac{cos \theta - i  sin \theta}{cos \theta + i sin \theta} = \frac{e^{-i\theta}}{e^{i\theta}} = e^{-2i\theta}.

Returning to the original expression and applying the last result we get:

\tan \left(i.\ln\left(\frac{a-ib}{a+ib}\right)\right) = tan \left(i.\ln e^{-2i\theta} \right) = tan \left( -2i^2\theta \right) = tan \left( 2\theta \right) .

From trigonometry, we have:

tan \left( 2\theta \right) = \frac{2 tan \theta}{1 - tan^2 \theta} = \frac{2cos \theta sin \theta}{cos^2 \theta - sin^2 \theta }.

Replacing cos and sin in this last expression:

\frac{2cos \theta sin \theta}{cos^2 \theta - sin^2 \theta }  = \frac{2 \frac{a}{r} . \frac{b}{r} } {\frac{a^2}{r^2} - \frac{b^2}{r^2}} = \frac{2ab}{a^2 - b^2},

that is the desired result (note that this solution doesn't contains the negative sign ).

.
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Re: complex prove

Mensagempor stuart clark » Qua Mai 02, 2012 01:07

Thanks fraol
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Autor: Balanar - Seg Ago 09, 2010 04:01

Simplifique a expressão com radicais duplos abaixo:

\frac{\sqrt[]{\sqrt[4]{8}+\sqrt[]{\sqrt[]{2}-1}}-\sqrt[]{\sqrt[4]{8}-\sqrt[]{\sqrt[]{2}-1}}}{\sqrt[]{\sqrt[4]{8}-\sqrt[]{\sqrt[]{2}+1}}}

Resposta:
Dica:
\sqrt[]{2} (dica : igualar a expressão a x e elevar ao quadrado os dois lados)


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Autor: MarceloFantini - Qua Ago 11, 2010 05:46

É só fazer a dica.


Assunto: Simplifique a expressão com radicais duplos
Autor: Soprano - Sex Mar 04, 2016 09:49

Olá,

O resultado é igual a 1, certo?