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martes, 27 de agosto de 2024

Un poco de álgebra con funciones trigonométricas y f.t hiperbólicas

Consideremos la siguiente relación entre los números complejos w y z: w=\sin(z), siendo z=x+i\,y, con (claro está) x,y\in \mathbb{R}. Vamos a demostrar que |w|=\sqrt{\sin^2\,(x)\cdot \cosh^2\,(y)+\cos^2(x)\cdot \sinh^2\,(y)}

  w=\sin(z)
    w=\sin(x+i\,y)
      w=\sin(x)\cdot \cos(i\,y)+\cos(x)\cdot \sin(i\,y) \quad (1)

Recordemos que:
  \sinh\,(\tilde{z})=-i\,\sin\,(i\tilde{z}) \Rightarrow i\,\sinh\,(\tilde{z})=-i^2\,\sin\,(i\tilde{z}) \Rightarrow \sin\,(i\tilde{z})=i\,\sinh\,(\tilde{z})
  \cos\,(i\tilde{z})=\cosh\,(\tilde{z})
donde \tilde{z} es cualquier número complejo, que, en particular puede tener su parte imaginaria nula.

Entonces, podemos escribir (1) de la siguiente manera:
  w=\sin(x)\cdot\cosh(y)+i\,\cos(x)\cdot\sinh(y)
por consiguiente, su módulo es igual a,
  |w|=\sqrt{(\sin(x)\cdot \cosh(y))^2+(\cos(x)\cdot \sinh(y))^2}
esto es,   |w|=\sqrt{\sin^2\,(x)\cdot\cosh^2\,(y)+\cos^2\,(x)\cdot\sinh^2\,(y)}
\diamond

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