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martes, 20 de agosto de 2024

Curvas en el plano descritas mediante variable compleja

Queremos identificar la curva que, en el plano complejo, viene dada por \mathcal{Re}\left(\dfrac{1}{z}\right)=\dfrac{1}{9}

Siendo z=x+i\,y, escribamos \dfrac{1}{z} de la siguiente manera:
\dfrac{1}{z}=\dfrac{1}{z}\cdot \dfrac{\bar{z}}{\bar{z}}=\dfrac{\bar{z}}{z\,\bar{z}}=\dfrac{x-i\,y}{x^2+y^2}=\dfrac{x}{x^2+y^2}-i\,\dfrac{y}{x^2+y^2} con lo cual es claro que
  \mathcal{Re}\left(\dfrac{1}{z}\right)=\dfrac{x}{x^2+y^2}
Entonces la curva pedida, puede escribirse de manera equivalente, en coordenadas cartesianas, y ya pensando en el plano euclídeo \mathbb{R}^2, como:
\dfrac{x}{x^2+y^2}=\dfrac{1}{9} esto es, x^2+y^2-9x=0 que corresponde claramente a una cúbica y, que, de manera equivalente, puede escribirse de la forma:
\left(x-\dfrac{9}{2}\right)^2+(y-0)^2=\left(\dfrac{9}{2}\right)^2 la cual identificamos como la ecuación de una circunferencia, de centro C\left(\dfrac{9}{2},0\right) y radio igual a \dfrac{9}{2}

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