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Matemática 3ª série Prova

Plano de Argand-Gauss e forma trigonométrica

Prova com 12 questões sobre representação geométrica de números complexos, módulo, argumento, forma trigonométrica, fórmula de De Moivre e rotações e homotetias no plano.

  • 12 questões
  • cerca de 60 minutos

Matemática, 3ª série: Plano de Argand-Gauss e forma trigonométrica

  1. No plano de Argand-Gauss, o número complexo z = −3 + 2i é representado pelo ponto:

    1. (2, −3), no 4º quadrante
    2. (−3, −2), no 3º quadrante
    3. (3, 2), no 1º quadrante
    4. (−3, 2), no 2º quadrante
    5. (−3, 2), no 3º quadrante
  2. O módulo do número complexo z = 5 − 12i é:

    1. 7
    2. 17
    3. 13
    4. 60
    5. 169
  3. O argumento principal de z = 1 + i√3, no intervalo [0, 2π), é:

    1. π/6
    2. 2π/3
    3. π/4
    4. 5π/3
    5. π/3
  4. A forma trigonométrica do número complexo z = −2 + 2i é:

    1. 2√2(cos π/4 + i sen π/4)
    2. 2√2(cos 3π/4 + i sen 3π/4)
    3. 2(cos 3π/4 + i sen 3π/4)
    4. 8(cos 3π/4 + i sen 3π/4)
    5. 2√2(cos 7π/4 + i sen 7π/4)
  5. Multiplicar um número complexo por i corresponde, no plano de Argand-Gauss, a girar o ponto 90° no sentido anti-horário em torno da origem. Para z = 4 + 3i, o produto i · z é:

    1. −3 + 4i
    2. 3 − 4i
    3. 3 + 4i
    4. −4 − 3i
    5. 4 − 3i
  6. Sendo z1 = 2(cos 30° + i sen 30°) e z2 = 3(cos 45° + i sen 45°), o produto z1 · z2 é:

    1. 5(cos 75° + i sen 75°)
    2. 6(cos 15° + i sen 15°)
    3. 6(cos 75° + i sen 75°)
    4. 5(cos 1 350° + i sen 1 350°)
    5. 6(cos 37,5° + i sen 37,5°)
  7. Pela fórmula de De Moivre, o valor de (cos 20° + i sen 20°)9 é:

    1. 1
    2. i
    3. −i
    4. 9(cos 20° + i sen 20°)
    5. −1
  8. Os pontos que representam z = 3 + i, iz, −z e −iz no plano de Argand-Gauss são vértices de um quadrado. A área desse quadrado é:

    1. 20
    2. 10
    3. 40
    4. 2√5
    5. √10
  9. No plano de Argand-Gauss, a transformação que leva cada número complexo z em w = (1 + i) · z corresponde a:

    1. rotação de 90° no sentido anti-horário e ampliação de razão 2
    2. rotação de 45° no sentido anti-horário e ampliação de razão √2
    3. rotação de 45° no sentido anti-horário, sem mudança de distância à origem
    4. translação de 1 unidade para a direita e 1 para cima
    5. reflexão em relação à reta y = x, sem mudança de distância à origem
  10. Em um jogo, as posições de dois personagens são dadas pelos números complexos z1 = 2 + 5i e z2 = −1 + i, com unidades em metros, como mostra a figura.

    Plano de Argand-Gauss com eixo real (Re) e eixo imaginário (Im), unidades em metros, mostrando os pontos z₁ = 2 + 5i e z₂ = −1 + i.

    A distância entre eles é:

    1. 7 m
    2. 25 m
    3. √37 m
    4. 5 m
    5. √29 m
  11. O módulo do produto de dois números complexos é igual ao produto de seus módulos.

    (   ) Verdadeiro   (   ) Falso

  12. Um designer quer instalar seis luminárias nos vértices de um hexágono regular centrado na origem de um plano de Argand-Gauss, com um dos vértices no ponto que representa o número 2 (unidades em metros), como na figura.

    Plano de Argand-Gauss com um hexágono regular centrado na origem e inscrito em uma circunferência tracejada de raio 2. Um dos vértices está no ponto 2 do eixo real, e o ângulo central entre esse vértice e o seguinte, no sentido anti-horário, mede 60°.

    a) Explique por que, multiplicando um vértice por w = cos 60° + i sen 60°, obtém-se o vértice seguinte.

    b) Escreva os seis vértices na forma algébrica.

    c) Calcule o perímetro do hexágono.

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