Modulo e argomento complessi

lorenzo1234567
Buonasera, devo calcolare il modulo e l'argomento del numero complesso $z=((1+i)/(1-i))^43$. Ho calcolato separatamente il modulo e l'argomento del numeratore e del denominatore ottenendo $|(1+i)|=\sqrt{2}$, $Arg(1+i)= \pi/4$, $|(1-i)|=\sqrt{2}$, $Arg(1-i)= -\pi/4$. Dato che si tratta di un rapporto, il modulo è uguale al rapporto dei moduli $(\sqrt{2})^43/(\sqrt{2})^43=1$ mentre l'argomento è uguale alla differenza degli argomenti $(43\pi/4)-(-43\pi/4)=43\pi/2$.
Cosa sbaglio?

Questo esercizio dovrebbe essere svolto in meno di 2/3 minuti in sede d'esame quindi se avete qualche suggerimento/trucchetto più veloce è ben accetto.

Risposte
axpgn
$(1+i)/(1-i)=(1+i)/(1-i)*(1+i)/(1+i)=(1+i)^2/[(1-i)(1+i)]=(1+i^2+2i)/(1-i^2)=(2i)/2=i$

Comunque i tuoi risultati sono giusti …

lorenzo1234567
"axpgn":
Comunque i tuoi risultati sono giusti …

L'argomento dovrebbe essere $(3\pi)/2$ mentre a me risulta $(43\pi)/2$. Cosa mi sfugge?

Mephlip
$\frac{43\pi}{2}=\frac{40\pi}{2}+\frac{3\pi}{2}=20\pi+\frac{3\pi}{2}$, numeri complessi che differiscono di argomenti multipli di $2\pi$ sono uguali.

pilloeffe
Ciao Lorenzo_99,
"Lorenzo_99":
Questo esercizio dovrebbe essere svolto in meno di 2/3 minuti in sede d'esame quindi se avete qualche suggerimento/trucchetto più veloce è ben accetto.

Nell'ottica di quanto hai scritto e tenendo conto del suggerimento che ti ha già dato Alex, potrebbe farti comodo osservare che $\AA n $ si ha:

$ i^{4n} = 1 $
$ i^{4n + 1} = i $
$ i^{4n + 2} = - 1 $
$ i^{4n + 3} = - i $

Il tuo caso è l'ultimo con $n = 10 $.

lorenzo1234567
"pilloeffe":

potrebbe farti comodo osservare che $\AA n $ si ha:

$ i^{4n} = 1 $
$ i^{4n + 1} = i $
$ i^{4n + 2} = - 1 $
$ i^{4n + 3} = - i $

Il tuo caso è l'ultimo con $n = 10 $.

Avevo già presente questa "tabella" ma non credevo si potesse sfruttare così. Indipendentemente da quello che c'è fra parentesi conta l'esponente a cui è elevato il tutto? Oppure ci sono specifiche condizioni?

axpgn
Scusami ma …

$i^1=i$
$i^2=-1$
$i^3=i^2*i=-1*i=-i$
$i^4=(i^2)^2=(-1)^2=1$

$i^5=i^4*i=1*i=i$

ecc …

lorenzo1234567
"pilloeffe":

Nell'ottica di quanto hai scritto e tenendo conto del suggerimento che ti ha già dato Alex, potrebbe farti comodo osservare che $\AA n $ si ha:

$ i^{4n} = 1 $
$ i^{4n + 1} = i $
$ i^{4n + 2} = - 1 $
$ i^{4n + 3} = - i $

Il tuo caso è l'ultimo con $n = 10 $.

Come non detto, ho interpretato male quello che voleva dire il messaggio. :-D

dissonance
"Mephlip":
$\frac{43\pi}{2}=\frac{40\pi}{2}+\frac{3\pi}{2}=20\pi+\frac{3\pi}{2}$, numeri complessi che differiscono di argomenti multipli di $2\pi$ sono uguali.

E questo messaggio, lo hai interpretato? Questo messaggio è il più importante di tutti.

lorenzo1234567
"dissonance":
[quote="Mephlip"]$\frac{43\pi}{2}=\frac{40\pi}{2}+\frac{3\pi}{2}=20\pi+\frac{3\pi}{2}$, numeri complessi che differiscono di argomenti multipli di $2\pi$ sono uguali.

E questo messaggio, lo hai interpretato? Questo messaggio è il più importante di tutti.[/quote]
Sì, erano cose che già sapevo ma non riuscivo a vederle. Altrimenti avrei chiesto. :smt023

dissonance
In particolare, dal messaggio di Mephlip si evince che tu NON hai sbagliato nel tuo post originale. Certo, in un esame se avessi lasciato il risultato come \(e^{i\frac{43}{2}\pi}\) forse ti avrebbero potuto togliere qualcosa, ma tecnicamente è una risposta tanto corretta come lo è \(e^{i\frac{3}{2}\pi}\). Infatti,
\[
e^{i\frac{43}{2}\pi}=e^{i\frac{3}{2}\pi}.\]

lorenzo1234567
"dissonance":
In particolare, dal messaggio di Mephlip si evince che tu NON hai sbagliato nel tuo post originale. Certo, in un esame se avessi lasciato il risultato come \(e^{i\frac{43}{2}\pi}\) forse ti avrebbero potuto togliere qualcosa, ma tecnicamente è una risposta tanto corretta come lo è \(e^{i\frac{3}{2}\pi}\). Infatti,
\[
e^{i\frac{43}{2}\pi}=e^{i\frac{3}{2}\pi}.\]

In sede d'esame se non avessi trovato un modo per ricondurmi a \(e^{i\frac{3}{2}\pi}\) avrei sbagliato essendo un test a crocette (in cui lo svolgimento per giungere al risultato non conta e non viene neanche richiesto).

axpgn
Però essendoci "solo" alcune (poche) alternative magari ti sarebbe tornata alla mente questa equivalenza e magari avresti risposto correttamente :D

lorenzo1234567
"axpgn":
Però essendoci "solo" alcune (poche) alternative magari ti sarebbe tornata alla mente questa equivalenza e magari avresti risposto correttamente :D

E invece no, perchè fra le 5 alternative, c'è anche N.A (nessuna delle altre) e avrei barrato quella nella fretta (visto che abbiamo poco tempo) :-D
La speranza è comunque l'ultima a morire :lol:

axpgn
Eh, no ... devi sfruttare i vantaggi delle domande con risposte chiuse :wink:

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