PiR2
Gostaria de reagir a esta mensagem? Crie uma conta em poucos cliques ou inicie sessão para continuar.

Números Complexos

Ir para baixo

Resolvido Números Complexos

Mensagem por João Pedro Lima Ter 15 Mar 2022, 00:25

Seja n>2 um inteiro positivo, mostre que:
[latex]\sin({\frac{\pi}{n}}).\sin(\frac{2\pi}{n})...\sin{(\frac{(n-1)\pi}{n})} = \frac{n}{2^{n-1}}[/latex]


Última edição por João Pedro Lima em Ter 15 Mar 2022, 00:51, editado 1 vez(es)

João Pedro Lima
Jedi
Jedi

Mensagens : 220
Data de inscrição : 02/01/2022
Idade : 22
Localização : Rio de Janeiro, RJ

Ir para o topo Ir para baixo

Resolvido Re: Números Complexos

Mensagem por João Pedro Lima Ter 15 Mar 2022, 00:50

Um amigo tinha postado essa questão, enquanto estava fazendo por algum motivo o tópico saiu do ar. Optei por repostar  Very Happy
Primeiro, demonstrarei uma relação entre o ângulo central de um polígono de lado ''n'':
Números Complexos Captur29
Pela Lei dos Cossenos:
[latex]L^2 = 2R^2 - 2R^2\cos(\theta)[/latex]
[latex]L = 2R\sqrt{\frac{(1 - \cos(\theta))}{2}}[/latex]
Onde θ = 2/n.

Abrindo no arco metade do seno:
[latex]L = 2Rsen(\frac{\pi}{n})[/latex]

Agora, considere o polígono gerado pelas raízes da equação:
[latex]z^n - 1 =0[/latex]
Números Complexos Captur31
Suas raízes estão na forma cis(θ)^n=1, logo cis(θ) = cis(2k/n)
Podemos exprimir P0P1 como:
[latex]P_0P_1 = 2sen(\frac{\pi}{2})[/latex]
P0P2:
[latex]P_0P_2 = 2sen(\frac{2\pi}{n})[/latex]
...
[latex]P_0P_{n-1} = 2sen(\frac{(n-1)\pi}{n})[/latex]

Multiplicando todas as equações acima, temos:

[latex]P_0P_1.P_0P_2....P_0P_{n-1} = 2^{n-1}\prod_{k=1}^{n-1}sen(\frac{k\pi}{n})[/latex]
[latex]|(1-P_1)||(1-P_2)|...|(1-P_{n-1})| = 2^{n-1}\prod_{k=1}^{n-1}sen(\frac{k\pi}{n})[/latex]

Se provarmos que o lado esquerdo é n, o problema acaba.

[latex]x^n - 1 = (x-1)(x^{n-1}+x^{n-2}+...+1)[/latex]
(Se não estiver familiarizado com essa igualdade, abra o parêntesis direito em soma de PG e verá que está certo)

Como P0 é raíz do parêntesis esquerdo, P1,P2,P3,...,P(n-1) são raízes do parêntesis direito, pontanto:
[latex](x^{n-1}+x^{n-2}+...+1) = (x-P_1)(x-P_2)...(x-P_n)[/latex]

Para x = 1:
[latex](1^{n-1}+1^{n-2}+...+1) = (1-P_1)(1-P_2)...(1-P_n)[/latex]
[latex]n = (1-P_1)(1-P_2)...(1-P_n)[/latex]

Finalmente:
[latex]n = 2^{n-1}\prod_{k=1}^{n-1}sen(\frac{k\pi}{n})[/latex]

[latex]\frac{n}{2^{n-1}} = \prod_{k=1}^{n-1}sen(\frac{k\pi}{n})[/latex]

João Pedro Lima
Jedi
Jedi

Mensagens : 220
Data de inscrição : 02/01/2022
Idade : 22
Localização : Rio de Janeiro, RJ

Ir para o topo Ir para baixo

Ir para o topo

- Tópicos semelhantes

 
Permissões neste sub-fórum
Não podes responder a tópicos