15 de agosto de 2025

(UNESC) - QUESTÃO

Durante a análise de circuitos elétricos, um engenheiro de sistemas está utilizando números complexos para representar impedâncias de componentes. Ele se deparou com dois números complexos, Z1 e Z2, que representam duas impedâncias em um circuito. Para calcular uma nova impedância w, o engenheiro precisa determinar a razão entre Z1 e Z2, ou seja, w = Z1/Z2. Sabendo que Z1 = 2 + 3i e Z2 = 4 − i, determine o valor de w na forma a + bi, onde a e b são números reais.
Ⓐ w = (1 + 3i)/17
Ⓑ w = (5 + 14i)/17
Ⓒ w = 17/5 + 17/10i
Ⓓ w = (14 + 5i)/17
Ⓔ w = (7 + 5i)/17


Temos:

Z1=2+3iZ_1 = 2 + 3i
Z2=4−iZ_2 = 4 - i

Queremos:

w=Z1Z2w = \frac{Z_1}{Z_2}

Passo 1 — Multiplicar pelo conjugado de Z2Z_2
O conjugado de 4−i4 - i é 4+i4 + i, então:

w=(2+3i)(4+i)(4−i)(4+i)w = \frac{(2 + 3i)(4 + i)}{(4 - i)(4 + i)}

Passo 2 — Calcular o denominador

(4−i)(4+i)=42−(i)2=16−(−1)=16+1=17(4 - i)(4 + i) = 4^2 - (i)^2 = 16 - (-1) = 16 + 1 = 17

Passo 3 — Calcular o numerador

(2+3i)(4+i)=2⋅4+2⋅i+3i⋅4+3i⋅i(2 + 3i)(4 + i) = 2 \cdot 4 + 2 \cdot i + 3i \cdot 4 + 3i \cdot i
=8+2i+12i+3i2= 8 + 2i + 12i + 3i^2
=8+14i+3(−1)= 8 + 14i + 3(-1)
=8+14i−3= 8 + 14i - 3
=5+14i= 5 + 14i

Passo 4 — Resultado final

w=5+14i17​

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