Trace no plano de Argand

Números complexos: Infinito 12 A - Parte 3 Pág. 139 Ex. 42

Enunciado

Trace no plano de Argand o conjunto dos pontos M, afixos de $z$, tais que:

  1. ${z^2}$ tenha por parte real $0$.
  2. ${z^2}$ tenha o coeficiente da parte imaginária igual a $2$.
  3. ${z^2}$ seja igual a $2i$.

Resolução

Considerando $z = x + yi$, vem ${z^2} = \left( {{x^2} – {y^2}} \right) + 2xyi$.

  1. ­$$\begin{array}{*{20}{l}}
    {\operatorname{Re} \left( {{z^2}} \right) = 0}& \Leftrightarrow &{{x^2} – {y^2}=0} \\
    {}& \Leftrightarrow &{\begin{array}{*{20}{c}}
    {y = x}& \vee &{y =  – x}
    \end{array}}
    \end{array}$$
  2. ­$$\begin{array}{*{20}{l}}
    {\operatorname{Im} \left( {{z^2}} \right) = 2}& \Leftrightarrow &{2xy = 2} \\
    {}& \Leftrightarrow &{y = \frac{1}{x}}
    \end{array}$$
  3. ­$$\begin{array}{*{20}{l}}
    {{z^2} = 2i}& \Leftrightarrow &{\begin{array}{*{20}{l}}
    {{x^2} – {y^2} = 0}& \wedge &{xy = 1}
    \end{array}} \\
    {}& \Leftrightarrow &{\begin{array}{*{20}{l}}
    {\left( {y = x \vee y =  – x} \right)}& \wedge &{y = \frac{1}{x}}
    \end{array}} \\
    {}& \Leftrightarrow &{\begin{array}{*{20}{l}}
    {\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
    {x =  – 1} \\
    {y =  – 1}
    \end{array}} \right.}& \vee &{\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
    {x = 1} \\
    {y = 1}
    \end{array}} \right.}
    \end{array}}
    \end{array}$$
    ­

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