Funciones polinómicas complejas (3): grado 3
Ya hemos visto que las funciones cúbicas reales pueden tener, como mucho, tres raíces o ceros reales.
Al considerar una función cúbia en el plano complejo siempre tiene tres raíces. Es un caso particular del polinomio de grado n que, por el Teorema fundamental del Álgebra, tiene n raíces.
Empezamos viendo la representación del polinomio cuyas ceros son las raíces cúbicas de la unidad. Al modificar la posición de los ceros o raíces se representa una función polinómica cúbica más general Podemos mover los puntos que representan estas raices y ver diferentes casos. Por ejemplo, haciendo que alguno de estos ceros tenga multiplicidad doble o triple. La multiplicidad del cero se representa con el número de veces que el ciclo de colores (rojo->verde->azul) aparece en torno al punto. Este es otro ejemplo con tres raíces simples: Este es un ejemplo de una raíz doble y una simple: En torno a la raíz doble el ciclo de colores se repite dos veces. Este es un ejemplo de una raíz triple: En torno a la raíz triple el ciclo de colores se repite tres veces.
Podemos ver una versión del vídeo con los colores más oscuros: En la siguiente variante del vídeo podemos usar una cuadrícula de colores (o cambiar a un código de colores basado en círculos concéntricos). Se pueden mostrar (banda en negro), los puntos que se tranforman en complejos con módulo "próximos" a 1.
Este es un ejemplo cuando el código de colores es una cuadrícula: El mismo polinomio cuando lo representamos con un código en polares: REFERENCIAS
Tristan Needham - Visual Complex Analysis. Oxford University Press.
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Dos puntos determinan una línea recta. Como función son las funciones afines. Estudiaremos la pendiente de la recta y como podemos obtener la ecuación de la recta que pasa por dos puntos. Estudiaremos el corte con el eje de abcisas.
Las funciones cuadráticas son polinomios de grado 2. Sus gráficas son parábolas. Para encontrar los puntos de corte con el eje de abcisas tenemos que resolver una ecuación. El vértice de la parábola es un máximo o mínimo de la función.
Las funciones cúbicas son polinomios de grado 3. Una función cúbica real siempre corta al eje de abcisas por lo menos una vez.
Se trata de encontrar el polinomio de menor grado que pasa por una serie de puntos del plano. Es un problema de interpolación que aquí resolvemos usando los polinomios de Lagrange.
Una primera aproximación a estas transformaciones. Representación de dos haces coaxiales de circunferencias ortogonales.
La función coseno compleja extiende la función real al plano complejo. Es una función periódica que comparte varias propiedades con la función real.
La inversión es una transformación del plano que transforma rectas y circunferencias en rectas y circunferencias.
La inversión preserva la magnitud de los ángulos pero invierte el sentido. Circunferencias ortogonales se transforman en circunferencias ortogonales
El concepto de función puede extenderse permitiendo que f(z) tenga diferentes valores para un valor z. En este caso decimos que f es una función multivaluada o multifunción.
Una multifunción puede tener más de un punto de ramificación. La multifunción considerada en esta página tiene dos valores y dos puntos de ramificación.
La función exponencial compleja es periodica. Su desarrollo de Taylor converge en todo el plano complejo.
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