¿Cuál es el número de soluciones distritales de la ecuación [matemáticas] z ^ 2 + \ left | z \ right | = 0 [/ math], donde [math] z [/ math] es un número complejo?

[matemáticas] z ^ 2 + | z | = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] (x + iy) ^ 2 + \ sqrt {x ^ 2 + y ^ 2} = 0 [/ matemáticas]

[matemática] x ^ 2-y ^ 2 + i2xy + \ sqrt {x ^ 2 + y ^ 2} = 0 [/ matemática]

separación de partes reales e imaginarias [matemáticas] x ^ 2-y ^ 2 + \ sqrt {x ^ 2 + y ^ 2} = 0 [/ matemáticas] y 2xy = 0

De la segunda parte se deduce que x = 0 o y = 0 o ambos son 0

(1) Sea y = 0

[matemáticas] x ^ 2 + \ sqrt {x ^ 2} = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] x ^ 2 + | x | = 0 [/ matemáticas]

Como ambos términos no son negativos, la única posibilidad es x = 0.

(0,0) es una solución.

(2) sea x = 0

[matemáticas] -y ^ 2 + | y ​​| = 0 [/ matemáticas]

y puede ser -1,0 o 1

Entonces (0–1), (0,0) y (0,1) son las soluciones.

Combinando (1) y (2) hay 3 soluciones distintas.

[matemáticas] z ^ 2 + | z | = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] z = a + bi [/ matemáticas]

[matemáticas] \ bar {z} = a – bi [/ matemáticas]

[matemáticas] (a + bi) ^ 2 + \ sqrt {(a + bi) (a – bi)} = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] (a + bi) ^ 2 + \ sqrt {a ^ 2 + b ^ 2} = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] a ^ 2 – b ^ 2 + 2abi + \ sqrt {a ^ 2 + b ^ 2} = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] a ^ 2 – b ^ 2 + \ sqrt {a ^ 2 + b ^ 2} + 2abi = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] 2ab = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] a ^ 2 – b ^ 2 + \ sqrt {a ^ 2 + b ^ 2} = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] ab = 0, a = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] 0 – b ^ 2 + \ sqrt {0 + b ^ 2} = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] -b ^ 2 + \ sqrt {b ^ 2} = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] -b ^ 2 \ pm b = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] b ^ 2 \ pm b = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] b (b \ pm 1) = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] b = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] 0 ^ 2 + | 0 | = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ en caja {z = 0} [/ matemáticas]

[matemáticas] b = \ pm 1 [/ matemáticas]

[matemáticas] (\ pm i) ^ 2 + | \ pm i | = -1 + 1 = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ en caja {z = \ pm i} [/ matemáticas]

[matemáticas] ab = 0, b = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] a ^ 2 – 0 + \ sqrt {a ^ 2 + 0} = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] a ^ 2 + \ sqrt {a ^ 2} = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] a ^ 2 \ pm a = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] a (a \ pm 1) = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] a = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] a = \ pm 1 [/ matemáticas]

[matemáticas] (\ pm 1) ^ 2 + | \ pm 1 | = 1 + 1 \ neq 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] a \ neq \ pm 1 [/ matemáticas]

[matemáticas] z = 0, -i, i [/ matemáticas]

Hasta ahora no creo que ninguna de las respuestas haya usado la forma polar, así que pensé que lo haría en forma exponencial.

[matemáticas] z = re ^ {i \ theta} | _ {r \ ge 0 \ – \ pi <\ theta \ le \ pi} [/ matemáticas]

[matemáticas] z ^ 2 = r ^ 2 e ^ {2i \ theta} [/ matemáticas]

[matemáticas] | z | = r [/ matemáticas]

[matemáticas] r ^ 2 e ^ {2i \ theta} + r = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] r (re ^ {2i \ theta} + 1) = 0 [/ matemáticas]

Entonces

[matemáticas] r = 0 [/ matemáticas]

O

[matemáticas] re ^ {2i \ theta} = -1 [/ matemáticas]

[matemáticas] r = 1 \ 2 \ theta = \ pm \ pi [/ matemáticas]

Así que en general

[matemáticas] z = 0 \ texto {o} e ^ {i \ frac \ pi 2} [/ matemáticas]

[matemáticas] z = 0 \ texto {o} \ pm i [/ matemáticas]