Plano de Argand-Gauss
Gabarito de Matemática sobre o tema Plano de Argand-Gauss com questões de Vestibulares.
01. (UEFS) Os números complexos z e w têm módulos |z| = |w| = 1.
Se z, w e seu produto zw formam, no plano de Argand-Gauss, os vértices de um triângulo equilátero, é correto afirmar que
- z é real.
- w = ± 1 ou w = ± i.
- zw é um imaginário puro.
- a parte real de w é positiva.
- z e w são complexos conjugados.
Resposta: E
Resolução:
02. (EsPCEx) Sejam z e v números complexos onde |z|=1 e v tem coordenadas no plano de Argand-Gauss . Sobre o número complexo z e v (resultante da multiplicação dos complexos z e v), podemos afirmar que
- sempre é um número real.
- sempre tem módulo igual a 2.
- sempre é um número imaginário puro.
- pertence à circunferência x² + y² = 1
- sempre tem argumento igual a π/4
Resposta: D
Resolução:
03. (UEFS) As soluções da equação x² + bx + c = 0 são números complexos distintos que, no plano de Argand-Gauss, estão na circunferência de raio 2 centrada na origem.
Portanto, as constantes reais b e c são tais que
- b = 4 e −2 ≤ c ≤ 2.
- − 4 ≤ b ≤ 4 e c = 2.
- − 4 < b < 4 e c=4.
- − 2 ≤ b ≤ 2 e c=4.
- − 2 < b < 2 e − 4 < c < 4.
Resposta: C
Resolução:
04. (AFA) Considere no Plano de Argand-Gauss os números complexos z = x + yi, onde i = √-1 e cujos afixos são os pontos P(x,y )∈ IR²
Dada a equação (z − 1 + i)4 = 1, sobre os elementos que compõem seu conjunto solução, é INCORRETO afirmar que
- apenas um deles é imaginário puro.
- todos podem ser escritos na forma trigonométrica.
- o conjugado do que possui maior argumento é 1+ 2i
- nem todos são números imaginários.
Resposta: C
Resolução:
05. (UEFS) No plano de Argand-Gauss, um número complexo z = x + iy, com x > 0 e y > 0, o seu conjugado e a origem dos eixos coordenados são os vértices de um triângulo equilátero.
Se |z − z| = 2, então z5 + 16z é igual a
- 2√3 - i
- 16(√3 + i)
- 2(1 + √3i
- 8
- 0
Resposta: E
Resolução:
06. (EEAR) Se i é a unidade imaginária, então 2i³ + 3i² + 3i + 2 é um número complexo que pode ser representado no plano de Argand- Gauss no ___________ quadrante.
- primeiro
- segundo
- terceiro
- quarto
Resposta: B
Resolução:
07. (EsPCEx) A representação geométrica, no Plano de Argand-Gauss, do conjunto de pontos que satisfazem a condição | z + 2 -3i | = | z - 1 + 4i | , com z = x + yi, sendo x e y números reais, é reta de equação
- 2x-3y+7=0.
- 3x-7y-2=0.
- 2x-3y+3=0.
- 4x-3y+3=0.
- 2x-y=0.
Resposta: B
Resolução:
08. (PUC-RS) Os vértices A, B e C de um triângulo são as imagens, no plano de Argand-Gauss, dos números complexos -√3 + i, √3 + i e - 2i respectivamente. Então, o valor do perímetro desse triângulo é
- 2√3
- 4√3
- 6√3
- 12
- 24
Resposta: C
Resolução: 6√3
09. (UEFS) Carl Friedrich Gauss (1777 – 1855) foi o matemático com maior destaque no século XIX. Dentre inúmeras contribuições de Gauss à Matemática, ele é considerado um dos primeiros matemáticos a associar números complexos a pares ordenados de números reais. (RIBEIRO, 2010. p. 278).
Três números complexos z1, z2 e z3 são tais que |z1 – z2| = 7, |z2 – z3| = 8 e |z3 – z1| = 9.
Sendo A, B e C os afixos desses números, no plano de Argand-Gauss, pode-se afirmar que a edida, em u.c. do raio da circunferência inscrita no triângulo ABC, é igual a
- 2√5
- 2√3
- √5
- √3
- √2
Resposta: C
Resolução: √5
10. (ITA) Sabe-se que -2 + 2i é uma das raízes quartas de um número complexo. Então, no plano de Argand-Gauss, a área do triângulo, cujos vértices são as raízes cúbicas de, é igual a
- 4(√3 + 1)
- 6√3
- 8(√3 - 1)
- 10√3
- 12√3
Resposta: E
Resolução:
11. (PUC-RS) Foi construído, no plano de Argand Gauss, um polígono cujos vértices estão sobre as raízes do polinômio p(z) = z4 – 16 em ℂ. A área desse polígono, em unidades de área, é
- 64
- 32
- 16
- 8
- 4
Resposta: D
Resolução: O polinômio p(z) = z^4 - 16 pode ser escrito na forma de produto notável (a-b)(a+b), onde a = z² e b = 4, portanto, temos:
p(z) = (z²-4)(z²+4)
Note que agora o termo (z²-4) também pode ser escrito como (a-b)(a+b) onde dessa vez a = z e b = 2, então:
p(z) = (z-2)(z+2)(z²+4)
As raízes de p(z) podem ser encontradas quando p(z) = 0, e isto acontece quando:
z - 2 = 0 >>>> z = 2
z + 2 = 0 >>>> z = -2
z²+ 4 = 0 >>>> z = √-4 >>>>> z = ±2i
Os vértices são (2, 0), (-2, 0), (0, 2) e (0, -2), que forma um quadrado de lado igual a 2√2. Então a área deste polígono será igual a 8 u.m.².
12. (AFA) Considere, no plano de Argand-Gauss, os números complexos A e B , sendo A = x − 2i, x ∈ IR e B = 1 + i
Se no produto A ⋅ B tem-se Re(A ⋅ B) ≥ Im(A ⋅ B), então, sobre todos os números complexos A, é correto afirmar que
- seus afixos formam uma reta.
- nenhum deles é imaginário puro.
- o que possui menor módulo é o que tem o maior argumento principal.
- existe A tal que |A| = |B|
Resposta: C
Resolução:
13. (PUC-RS) A área da figura representada no plano de Argand Gauss pelo conjunto de pontos { z ∈ C : | z | ≤ 1 } é
- 1/2
- 1
- π/2
- π
- 2π
Resposta: D
Resolução: |z|≤1
√a²+b²≤1
a²+b²≤1
x²+y²≤1
como é uma circunferência:
r²=1
r=√1
r=1u
área=r²π
área=π.(1)
área= π
14. (PUC-RS) A superfície e os parafusos de afinação de um tímpano da Orquestra da PUCRS estão representados no plano complexo Argand-Gauss por um disco de raio 1, centrado na origem, e por oito pontos uniformemente distribuídos, respectivamente, como mostra a figura:
Nessa representação, os parafusos de afinação ocupam os lugares dos números complexos z que satisfazem a equação:
- z8 = i
- z8 = –i
- z8 = 1
- z8 = –1
- z8 = 1 + i
Resposta: C
Resolução: z8 = 1
15. (FGV-SP) No plano Argand-Gauss estão indicados um quadrado ABCD e os afixos dos números complexos Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, e Z5
Se o afixo do produto de Z0 por um dos outros cinco números complexos indicados é o centro da circunferência inscrita no quadrado ABCD, então esse número complexo é
- Z1 .
- Z2 .
- Z3 .
- Z4 .
- Z5.
Resposta: B
Resolução: (Objetivo)
16. (UFSM) Uma das bibliotecas mais lindas do mundo, o Real Gabinete Português de Leitura, situa-se no Rio de Janeiro. Foi fundada pela princesa Isabel em 1887 e conta com um acervo de cerca de 350000 exemplares, dentre os quais muitas obras raras. Na claraboia da entrada, encontra-se um enorme candelabro. A fotografia a seguir mostra uma vista do candelabro.
Suponha que o candelabro tenha o formato circular de 2 metros de diâmetro com lâmpadas igualmente distribuídas nas posições Z1,Z2, •••,Z8 conforme a figura a seguir.
Além disso, se Z1,Z2, •••,Z8 representam números, complexos no plano de Argand-Gauss, então o produto de Z2 como conjugado de Z6 é
- ‒ 4
- ‒ 1
- ‒ 4i
- ‒ i
- i
Resposta: B
Resolução: ‒ 1
17. (EsPCEx) Na figura abaixo, está representado o plano de Argand-Gauss com os afixos de 12 números complexos, identificados de A a L. Sabe-se que esses afixos dividem a circunferência em 12 partes iguais e que A=(1,0).
O polígono regular cujos vértices são os afixos de 4√E é
- BEHK.
- CFIL.
- ADGJ.
- BDHJ.
- CEIK.
Resposta: A
Resolução:
18. (FGV) Observe o plano Argand-Gauss a seguir:
Elevando-se a 2015 o número complexo indicado nesse plano Argand-Gauss, o afixo do número obtido será um ponto desse plano com coordenadas idênticas e iguais a
- 22015
- 21007
- 1
- 2–2015
- –21007
Resposta: B
Resolução: O número complexo indicado no plano é z = 1 – i.
Então, z2015 = (1 – i)2015 = (1– i)2014 . (1 – i) =
= [(1 – i)2]1007 . (1 – i) = (– 2i)1007 . (1 – i) =
= – 21007 . i1007.(1 – i) = – 21007 . i3 . (1 – i) =
= – 21007 . (– i) . (1 – i) = – 21007 . (– 1 – i) =
= – 21007 . (– 1) . (1 + i) = 21007 . (1 + i) =
= 21007 + 21007i
As coordenadas do afixo desse número são idênticas e iguais a 21007. (Objetivo)
19. (AFA) Considere no plano de Argand Gauss os números complexos z = A(cosα + i senα) e w = B(cosβ + i senβ) conforme gráfico abaixo.
Se w = z4 então B é igual a
- 12
- 12√3
- 144
- 144√3
Resposta: C
Resolução:
20. (UEL) Leia o texto a seguir.
Na virada do século XVIII para o século XIX, um agrimensor norueguês, Wessel (1798), e um desconhecido matemático suíço, Argand (1806), foram, aparentemente, os primeiros a compreender que os números complexos não têmnadade“irreal”. Sãoapenasospontos(ou vetores) do plano que se somam através da composição de translações e que se multiplicam através da composição de rotações e dilatações (na nomenclatura atual). Mas essas iniciativasnãotiveramrepercussãoenquantonão foram redescobertas e apadrinhadas, quase simultaneamente, por Gauss, grande autoridade daquele tempo que, já em vida, era reconhecido como um dos maiores matemáticos de todos os tempos.
(Adaptado de: CARNEIRO, J. P. A Geometria e o Ensino dos Números Complexos. Revista do Professor de Matemática. 2004. v.55. p.18.)
Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, uma composição de rotação dos pontos P(−3, 4) e Q(2,−3) representados pelos números complexos z = −3 + 4i e w = 2 − 3i.
- −18 + 17i
- −6 − 12i
- −1 + i
- 5 + 7i
- 6 + 17i
Resposta: E
Resolução: Conforme o texto apresentado na questão, os pontos se multiplicam através da composição de rotações. A questão, ao solicitar uma composição de rotação dos pontos P(−3, 4) e Q(2, −3), exige que se efetue a operação simples de multiplicação dos números complexos.
Dados os pontos P(−3, 4) e Q(2, −3) do plano Argand- -Gauss representados, respectivamente, pelos números complexos z = −3 + 4i e w = 2 − 3i, a solução é encontrada através da multiplicação dos dois números complexos: (−3 + 4i) × (2 − 3i) = (−3) × 2 + (−3) × (−3i) + (4i) × 2 + (4i) × (−3i) = − 6 + 9i + 8i − 12i² = − 6 + 17i − 12 × (−1) = − 6 + 17i + 12 = 6 + 17i