Cómo resolver (-sqrt (3) / 2 + I / 2) ^ 5, dejándolo en la forma x + yi

Puede resolver esto convirtiéndolo en una forma polar y luego exponencial

es decir, [math] z = r \ mathrm {e} ^ {i \ theta} [/ math] luego toma el poder de 5. Pero, lo resolveré usando la expansión binomial

[matemáticas] (x + y) ^ n = \ sum_ {k = 0} ^ n \ left (\ matrix {n \\ k} \ right) x ^ ky ^ {nk} [/ math]

entonces tenemos

[matemáticas] \ frac {1} {2 ^ 5} (\ sqrt {3} + i) ^ 5 [/ matemáticas]

o

[matemáticas] \ frac {1} {2 ^ 5} (\ sqrt {3} + i) ^ 5 = \ frac {1} {2 ^ 5} \ sum_ {k = 0} ^ 5 \ left (\ matrix { 5 \\ k} \ right) i ^ {k} (\ sqrt {3}) ^ {5-k} [/ math]

ya sabemos que los poderes extraños de k conducen a términos imaginarios, mientras que incluso conducen a términos reales (que para poderes tan bajos no es importante aquí)

[matemáticas] \ sum_ {k = 0} ^ 5i ^ {k} (\ sqrt {3}) ^ {nk} = \ left [\ left (\ matrix {5 \\ 0} \ right) (\ sqrt {3 }) ^ {5} + \ left (\ matrix {5 \\ 2} \ right) i ^ 2 (\ sqrt {3}) ^ {3} + \ left (\ matrix {5 \\ 4} \ right) i ^ 4 (\ sqrt {3}) ^ {1} \ right] + \ left [\ left (\ matrix {5 \\ 1} \ right) i (\ sqrt {3}) ^ {4} + \ left (\ matrix {5 \\ 3} \ right) i ^ 3 (\ sqrt {3}) ^ {2} + \ left (\ matrix {5 \\ 5} \ right) i ^ 5 (\ sqrt {3} ) ^ {0} \ right] i [/ math]

o simplemente

[matemáticas] \ frac {1} {2 ^ 5} (\ sqrt {3} + i) ^ 5 = \ frac {1} {2 ^ 5} \ left (-16 \ sqrt {3} + 16i \ right) = \ frac {1} {2} \ left (- \ sqrt {3} + i \ right) [/ math]

Para las risas, vamos al otro lado

[matemáticas] \ frac {\ sqrt {3}} {2} – \ frac {1} {2} i = \ cos \ left (\ frac {\ pi} {6} \ right) + i \ sin \ left ( – \ frac {\ pi} {6} \ right) = \ mathrm {e} ^ {i \ frac {\ pi} {6}} [/ math]

entonces tomamos los poderes (usando la fórmula de Euler [1])

[matemáticas] (- \ frac {\ sqrt {3}} {2} + \ frac {1} {2} i) ^ 5 = (- 1) ^ 5 \ left (\ mathrm {e} ^ {- i \ frac {\ pi} {6}} \ right) ^ 5 = -1 \ mathrm {e} ^ {- i5 \ pi / 6} [/ math]

[matemáticas] o [/ matemáticas]

[matemática] -1 \ mathrm {e} ^ {i5 \ pi / 6} = – (\ cos \ left (\ frac {5 \ pi} {6} \ right) -i \ sin \ left (\ frac {5 \ pi} {6} \ right) = – \ cos \ left (\ pi- \ frac {\ pi} {6} \ right) + i \ sin \ left (\ pi- \ frac {\ pi} {6} \ right) [/ math]

que puedes reducir fácilmente

[matemáticas] \ frac {1} {2} \ izquierda (- \ sqrt {3} + i \ derecha) [/ matemáticas]

como antes.

Notas al pie

[1] Fórmula de Euler – Wikipedia