Inicio ForoGauss Matemáticas Dudas/Consultas Suma finita de números complejos elevados a potencias consecutivas Respuesta a: Suma finita de números complejos elevados a potencias consecutivas

#49739
Domènec Martell
Invitado

Es decir, z=1+i

y se quiere calcular

1+z+z^2+z^3+z^4+…..+z^2017

Lo cual es una evidente SERIE GEOMÉTRICA de razón precisamente z (con z=1+i)

Esto es un problema tipificado. La FÓRMULA para la SUMA DE UNA PROGRESIÓN GEOMÉTRICA general es (en palabras):

ÚLTIMO TÉRMINO por la RAZÓN, menos el PRIMER TÉRMINO; y todo lo anterior dividido por la RAZÓN MENOS 1

[a(n)*r – a(1)] / (r-1)

Aquí el último término es z^2017

El primer término es 1

Y la razón de la progresión geométrica es z=1+i, con lo cual r-1 = i

De esto se sigue que LA SUMA BUSCADA ES

[(z^2017)*z – 1] / i = (z^2018 – 1) / i

El subcálculo de z^2018 es inmediato si se hace en forma polar, arrojando un resultado de

2^1009 [módulo] y pi radianes [argumento]

Lo cual es lo mismo que decir -(2^1009)

Ahora a esto le restamos 1 (lo cual apenas cambia el valor absoluto del enorme número):

-(2^1009)-1

Y finalmente dividimos eso por i, lo cual arroja un número imaginario puro. En concreto y exactamente:

[(2^1009) + 1] * i