Autor Tema: Duda potencia

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27 Agosto, 2017, 07:34 pm
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javileyes

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¿Cual es cierta?
1) \( \displaystyle(-2)^\frac{4}{3}= \displaystyle(-2)^\frac{3}{3}(-2)^\frac{1}{3} \) =\( -2\sqrt[ 3]{-2} \) (número complejo)

2) \( \displaystyle(-2)^\frac{4}{3} \) =\( \sqrt[ 3]{(-2)^4} \) = \( \sqrt[ 3]{16} \) = \( 2\sqrt[ 3]{2} \) (número real)


Yo creo que la rigurosa y por tanto la válida es la primera... pero cuantas veces habré hecho la segunda opción malamente... :-\

27 Agosto, 2017, 08:05 pm
Respuesta #1

delmar

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Hola javileyes

Bienvenido al foro

Si  se quita lo que esta entre paréntesis, las dos son ciertas, es decir \( -2\sqrt[ 3]{-2}=2\sqrt[ 3]{2} \), hay que demostrarlo. Si consideramos lo que esta entre paréntesis, solamente la  2 es cierta al ser \( -2\sqrt[ 3]{-2}=2\sqrt[ 3]{2} \), se tiene que \( -2\sqrt[ 3]{-2} \) es también un número real. Disculpa recién me doy cuenta que también es un número complejo (todo número real es también complejo) y en consecuencia las dos son ciertas, considerando o no considerando lo que esta entre paréntesis.

Saludos

27 Agosto, 2017, 08:45 pm
Respuesta #2

javileyes

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Hola javileyes

Bienvenido al foro

Si  se quita lo que esta entre paréntesis, las dos son ciertas, es decir \( -2\sqrt[ 3]{-2}=2\sqrt[ 3]{2} \), hay que demostrarlo. Si consideramos lo que esta entre paréntesis, solamente la  2 es cierta al ser \( -2\sqrt[ 3]{-2}=2\sqrt[ 3]{2} \), se tiene que \( -2\sqrt[ 3]{-2} \) es también un número real. Disculpa recién me doy cuenta que también es un número complejo (todo número real es también complejo) y en consecuencia las dos son ciertas, considerando o no considerando lo que esta entre paréntesis.

Saludos


Hola gracias por la respuesta y por molestarte en ayudarme... pero seguro que \( -2\sqrt[ 3]{-2}=2\sqrt[ 3]{2} \) ???  yo creo que no.
PD... cuando digo "(numero complejo)" quería decir que la parte imaginaria del número complejo no es nula

27 Agosto, 2017, 08:48 pm
Respuesta #3

Masacroso

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¿Cual es cierta?
1) \( \displaystyle(-2)^\frac{4}{3}= \displaystyle(-2)^\frac{3}{3}(-2)^\frac{1}{3} \) =\( -2\sqrt[ 3]{-2} \) (número complejo)

2) \( \displaystyle(-2)^\frac{4}{3} \) =\( \sqrt[ 3]{(-2)^4} \) = \( \sqrt[ 3]{16} \) = \( 2\sqrt[ 3]{2} \) (número real)


Yo creo que la rigurosa y por tanto la válida es la primera... pero cuantas veces habré hecho la segunda opción malamente... :-\

Depende de la formulación y convenciones usadas. Pero independientemente del contexto el segundo desarrollo no parece del todo correcto, me explico: cuando se eleva un número real no-negativo a una potencia fraccionaria se suele interpretar así

\( \displaystyle x^{n/m}:=\left(\sqrt[m]{x}\right)^n \)

Sin embargo, si el número es negativo entonces se entiende que es un número complejo, ya que en general si \( x<0 \) la función \( x^{n/m} \) no está definida en \( \Bbb R \). En este caso se puede interpretar como la raíz cúbica, en los reales, de \( -2 \) porque existe una raíz real, pero no sigue las convenciones más usadas.

Para no generar confusiones se suele diferenciar entre \( x^{1/m} \) y \( \sqrt[m]{x} \) cuando \( m \) es impar, entendiendo el primero como número complejo y el segundo como raíz real.

Entonces por norma se entiende \( x^{n/m} \) como una potencia compleja, y se suele definir convencionalmente su valor como

\( \displaystyle x^{\alpha}:=e^{\alpha\ln(x)},\quad x,\alpha\in\Bbb C \)

donde el logaritmo se entiende como el valor principal del logaritmo complejo, estandarizado como

\( \displaystyle \ln:\Bbb C\setminus\{0\}\to\Bbb C,\quad z\mapsto \ln|z|+i\arg(z)\\\arg:\Bbb C\setminus\{0\}\to (-\pi,\pi],\quad z=|z|e^{i(\alpha+2k\pi)},\forall k\in\Bbb Z\mapsto \alpha\mod (-\pi,\pi] \)

donde arg es la función argumento principal para un número complejo. Bajo esta formulación ninguna de las respuestas sería la correcta.

27 Agosto, 2017, 08:56 pm
Respuesta #4

javileyes

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¿Cual es cierta?
1) \( \displaystyle(-2)^\frac{4}{3}= \displaystyle(-2)^\frac{3}{3}(-2)^\frac{1}{3} \) =\( -2\sqrt[ 3]{-2} \) (número complejo)

2) \( \displaystyle(-2)^\frac{4}{3} \) =\( \sqrt[ 3]{(-2)^4} \) = \( \sqrt[ 3]{16} \) = \( 2\sqrt[ 3]{2} \) (número real)


Yo creo que la rigurosa y por tanto la válida es la primera... pero cuantas veces habré hecho la segunda opción malamente... :-\

Depende de la formulación y convenciones usadas. Pero independientemente del contexto el segundo desarrollo no parece del todo correcto, me explico: cuando se eleva un número real no-negativo a una potencia fraccionaria se suele interpretar así

\( \displaystyle x^{n/m}:=\left(\sqrt[m]{x}\right)^n \)

Sin embargo, si el número es negativo entonces se entiende que es un número complejo, ya que en general si \( x<0 \) la función \( x^{n/m} \) no está definida en \( \Bbb R \). En este caso se puede interpretar como la raíz cúbica, en los reales, de \( -2 \) porque existe una raíz real, pero no sigue las convenciones más usadas.

Para no generar confusiones se suele diferenciar entre \( x^{1/m} \) y \( \sqrt[m]{x} \) cuando \( m \) es impar, entendiendo el primero como número complejo y el segundo como raíz real.

Entonces por norma se entiende \( x^{n/m} \) como una potencia compleja, y se suele definir convencionalmente su valor como

\( \displaystyle x^{\alpha}:=e^{\alpha\ln(x)},\quad x,\alpha\in\Bbb C \)

donde el logaritmo se entiende como el valor principal del logaritmo complejo, estandarizado como

\( \displaystyle \ln:\Bbb C\setminus\{0\}\to\Bbb C,\quad z\mapsto \ln|z|+i\arg(z)\\\arg:\Bbb C\setminus\{0\}\to (-\pi,\pi],\quad z=|z|e^{i(\alpha+2k\pi)},\forall k\in\Bbb Z\mapsto \alpha\mod (-\pi,\pi] \)

donde arg es la función argumento principal para un número complejo. Bajo esta formulación ninguna de las respuestas sería la correcta.

Gracias, pero entonces, si al final dices que las 2 no serían correctas ¿cual sería la solución a esa potencia?

27 Agosto, 2017, 09:02 pm
Respuesta #5

Masacroso

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Gracias, pero entonces, si al final dices que las 2 no serían correctas ¿cual sería la solución a esa potencia?

Sería, siguiendo lo de antes, así:

\( \displaystyle (-2)^{4/3}=e^{\frac43\ln(-2)}=e^{\frac43(\ln(2)+i\pi)}=-2(-2)^{1/3}\approx -1.25992-2.18225 i \)

Aclaro: el último paso lo he puesto para aclarar el formulismo anterior, es decir, ya que tendríamos que \( -2(-2)^{1/3}\neq -2\sqrt[3]{-2}=2\sqrt[3]{2} \).

27 Agosto, 2017, 09:23 pm
Respuesta #6

Ignacio Larrosa

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Hola javileyes

Bienvenido al foro

Si  se quita lo que esta entre paréntesis, las dos son ciertas, es decir \( -2\sqrt[ 3]{-2}=2\sqrt[ 3]{2} \), hay que demostrarlo. Si consideramos lo que esta entre paréntesis, solamente la  2 es cierta al ser \( -2\sqrt[ 3]{-2}=2\sqrt[ 3]{2} \), se tiene que \( -2\sqrt[ 3]{-2} \) es también un número real. Disculpa recién me doy cuenta que también es un número complejo (todo número real es también complejo) y en consecuencia las dos son ciertas, considerando o no considerando lo que esta entre paréntesis.

Saludos


Hola gracias por la respuesta y por molestarte en ayudarme... pero seguro que \( -2\sqrt[ 3]{-2}=2\sqrt[ 3]{2} \) ???  yo creo que no.
PD... cuando digo "(numero complejo)" quería decir que la parte imaginaria del número complejo no es nula

Ten en cuenta que, hablando exclusivamente de números reales, \( \sqrt[ 3]{-2} = -\sqrt[ 3]{2} \).

Por otra parte, si se eleva un número negativo a un exponente racional, debe aclararse en que orden se efectúan las potencias y radicaciones.. aunque si exponente e índice están simplificados no hay problemas. Distinto sería:

\( (-1)^\frac{4}{2}=\begin{cases} \sqrt[ ]{(-1)^4} = \sqrt[ ]{1} = 1 \\ \left(\sqrt[ ]{-1}\,\right)^4 \end{cases} \)

De la segunda forma no podríamos evaluarla sin salirnos, siquiera temporalmente, del campo de los números reales.

En el campo de los números complejos, si se consideran todos los valores que corresponden a una potencia de exponente fraccionario, tampoco hay problemas.

Saludos,
Daría todo lo que se por la mitad de lo que ignoro (R. Descartes)
O incluso por muchísimo menos ...  (yo)

27 Agosto, 2017, 10:26 pm
Respuesta #7

ingmarov

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1) \( \displaystyle(-2)^\frac{4}{3}= \displaystyle(-2)^\frac{3}{3}(-2)^\frac{1}{3} \) =\( -2\sqrt[ 3]{-2} \) (número complejo)
...

Si "a" es un número real negativo y n es impar, una de las raíces n-ésimas de "a" siempre será real

\( a^{1/n}=\sqrt[n]{a}=b, b\in\mathbb{R} \)


En tu caso particular \( \sqrt[3]{-2}=-\sqrt[3]{2}\approx -1.2599210498948732 \)

Saludos
No te confíes, revisa lo que escribo. Yo también me equivoco.
Odio el autocorrector de Android...

28 Agosto, 2017, 04:14 pm
Respuesta #8

javileyes

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1) \( \displaystyle(-2)^\frac{4}{3}= \displaystyle(-2)^\frac{3}{3}(-2)^\frac{1}{3} \) =\( -2\sqrt[ 3]{-2} \) (número complejo)
...

Si "a" es un número real negativo y n es impar, una de las raíces n-ésimas de "a" siempre será real

\( a^{1/n}=\sqrt[n]{a}=b, b\in\mathbb{R} \)


En tu caso particular \( \sqrt[3]{-2}=-\sqrt[3]{2}\approx -1.2599210498948732 \)

Saludos

Gracias por la respuesta, me he confundido antes, para ver si me he aclarado decirme si son correctas estas expresiones:

1) \( \sqrt[ ]{(-5)^2} = \sqrt[ ]{25} = 5  \)

2) (-5) ^ (2/2) = -5

3) ((-5)^(1/2))^2 = \( (i\sqrt[ ]{5})^2 = -5  \)
Son las 3 expresiones correctas? si son así...

...entonces no es del todo cierto que:
4) [a^b]^c  = a^(bc) 
pues el orden importaría y no sería lo mismo primero elevar por 1/2 y luego por 2  que elevar primero por 2 y luego por 1/2 y por tanto no sería cierto 4) que yo pensaba que era una regla de la potencia básica.

28 Agosto, 2017, 04:40 pm
Respuesta #9

ingmarov

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...

Gracias por la respuesta, me he confundido antes, para ver si me he aclarado decirme si son correctas estas expresiones:

1) \( \sqrt[ ]{(-5)^2} = \sqrt[ ]{25} = 5  \)

2) (-5) ^ (2/2) = -5

3) ((-5)^(1/2))^2 = \( (i\sqrt[ ]{5})^2 = -5  \)
Son las 3 expresiones correctas? si son así...

...entonces no es del todo cierto que:
4) [a^b]^c  = a^(bc) 
pues el orden importaría y no sería lo mismo primero elevar por 1/2 y luego por 2  que elevar primero por 2 y luego por 1/2 y por tanto no sería cierto 4) que yo pensaba que era una regla de la potencia básica.

Todas son correctas.

Las propiedades de las potencias se cumplen para todo a real positivo.

Saludos
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