Precálculo Ejemplos

${(3 + 3 i)}^{7}$

Paso 1

Usa el teorema del binomio.

$3^{7} + 7 \cdot 3^{6} (3 i) + 21 \cdot 3^{5} {(3 i)}^{2} + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2

Simplifica los términos.

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Paso 2.1

Simplifica cada término.

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Paso 2.1.1

Eleva $3$ a la potencia de $7$ .

$2187 + 7 \cdot 3^{6} (3 i) + 21 \cdot 3^{5} {(3 i)}^{2} + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.2

Multiplica $3^{6}$ por $3$ sumando los exponentes.

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Paso 2.1.2.1

Mueve $3$ .

$2187 + 7 \cdot (3 \cdot 3^{6}) i + 21 \cdot 3^{5} {(3 i)}^{2} + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.2.2

Multiplica $3$ por $3^{6}$ .

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Paso 2.1.2.2.1

Eleva $3$ a la potencia de $1$ .

$2187 + 7 \cdot (3^{1} \cdot 3^{6}) i + 21 \cdot 3^{5} {(3 i)}^{2} + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.2.2.2

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

$2187 + 7 \cdot 3^{1 + 6} i + 21 \cdot 3^{5} {(3 i)}^{2} + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.2.3

Suma $1$ y $6$ .

$2187 + 7 \cdot 3^{7} i + 21 \cdot 3^{5} {(3 i)}^{2} + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.3

Eleva $3$ a la potencia de $7$ .

$2187 + 7 \cdot 2187 i + 21 \cdot 3^{5} {(3 i)}^{2} + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.4

Multiplica $7$ por $2187$ .

$2187 + 15309 i + 21 \cdot 3^{5} {(3 i)}^{2} + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.5

Eleva $3$ a la potencia de $5$ .

$2187 + 15309 i + 21 \cdot 243 {(3 i)}^{2} + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.6

Multiplica $21$ por $243$ .

$2187 + 15309 i + 5103 {(3 i)}^{2} + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.7

Aplica la regla del producto a $3 i$ .

$2187 + 15309 i + 5103 (3^{2} i^{2}) + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.8

Eleva $3$ a la potencia de $2$ .

$2187 + 15309 i + 5103 (9 i^{2}) + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.9

Reescribe $i^{2}$ como $- 1$ .

$2187 + 15309 i + 5103 (9 \cdot - 1) + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.10

Multiplica $5103 (9 \cdot - 1)$ .

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Paso 2.1.10.1

Multiplica $9$ por $- 1$ .

$2187 + 15309 i + 5103 \cdot - 9 + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.10.2

Multiplica $5103$ por $- 9$ .

$2187 + 15309 i - 45927 + 35 \cdot 3^{4} {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.11

Eleva $3$ a la potencia de $4$ .

$2187 + 15309 i - 45927 + 35 \cdot 81 {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.12

Multiplica $35$ por $81$ .

$2187 + 15309 i - 45927 + 2835 {(3 i)}^{3} + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.13

Aplica la regla del producto a $3 i$ .

$2187 + 15309 i - 45927 + 2835 (3^{3} i^{3}) + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.14

Eleva $3$ a la potencia de $3$ .

$2187 + 15309 i - 45927 + 2835 (27 i^{3}) + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.15

Factoriza $i^{2}$ .

$2187 + 15309 i - 45927 + 2835 (27 (i^{2} \cdot i)) + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.16

Reescribe $i^{2}$ como $- 1$ .

$2187 + 15309 i - 45927 + 2835 (27 (- 1 \cdot i)) + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.17

Reescribe $- 1 i$ como $- i$ .

$2187 + 15309 i - 45927 + 2835 (27 (- i)) + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.18

Multiplica $- 1$ por $27$ .

$2187 + 15309 i - 45927 + 2835 (- 27 i) + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.19

Multiplica $- 27$ por $2835$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 35 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.20

Eleva $3$ a la potencia de $3$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 35 \cdot 27 {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.21

Multiplica $35$ por $27$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 945 {(3 i)}^{4} + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.22

Aplica la regla del producto a $3 i$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 945 (3^{4} i^{4}) + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.23

Eleva $3$ a la potencia de $4$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 945 (81 i^{4}) + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.24

Reescribe $i^{4}$ como $1$ .

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Paso 2.1.24.1

Reescribe $i^{4}$ como ${(i^{2})}^{2}$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 945 (81 {(i^{2})}^{2}) + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.24.2

Reescribe $i^{2}$ como $- 1$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 945 (81 {(- 1)}^{2}) + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.24.3

Eleva $- 1$ a la potencia de $2$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 945 (81 \cdot 1) + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.25

Multiplica $945 (81 \cdot 1)$ .

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Paso 2.1.25.1

Multiplica $81$ por $1$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 945 \cdot 81 + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.25.2

Multiplica $945$ por $81$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 21 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.26

Eleva $3$ a la potencia de $2$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 21 \cdot 9 {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.27

Multiplica $21$ por $9$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 189 {(3 i)}^{5} + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.28

Aplica la regla del producto a $3 i$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 189 (3^{5} i^{5}) + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.29

Eleva $3$ a la potencia de $5$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 189 (243 i^{5}) + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.30

Factoriza $i^{4}$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 189 (243 (i^{4} i)) + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.31

Reescribe $i^{4}$ como $1$ .

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Paso 2.1.31.1

Reescribe $i^{4}$ como ${(i^{2})}^{2}$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 189 (243 ({(i^{2})}^{2} i)) + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.31.2

Reescribe $i^{2}$ como $- 1$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 189 (243 ({(- 1)}^{2} i)) + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.31.3

Eleva $- 1$ a la potencia de $2$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 189 (243 (1 i)) + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.32

Multiplica $i$ por $1$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 189 (243 i) + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.33

Multiplica $243$ por $189$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i + 7 \cdot 3 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.34

Multiplica $7$ por $3$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i + 21 {(3 i)}^{6} + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.35

Aplica la regla del producto a $3 i$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i + 21 (3^{6} i^{6}) + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.36

Eleva $3$ a la potencia de $6$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i + 21 (729 i^{6}) + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.37

Factoriza $i^{4}$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i + 21 (729 (i^{4} i^{2})) + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.38

Reescribe $i^{4}$ como $1$ .

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Paso 2.1.38.1

Reescribe $i^{4}$ como ${(i^{2})}^{2}$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i + 21 (729 ({(i^{2})}^{2} i^{2})) + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.38.2

Reescribe $i^{2}$ como $- 1$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i + 21 (729 ({(- 1)}^{2} i^{2})) + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.38.3

Eleva $- 1$ a la potencia de $2$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i + 21 (729 (1 i^{2})) + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.39

Multiplica $i^{2}$ por $1$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i + 21 (729 i^{2}) + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.40

Reescribe $i^{2}$ como $- 1$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i + 21 (729 \cdot - 1) + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.41

Multiplica $21 (729 \cdot - 1)$ .

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Paso 2.1.41.1

Multiplica $729$ por $- 1$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i + 21 \cdot - 729 + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.41.2

Multiplica $21$ por $- 729$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 + {(3 i)}^{7}$

Paso 2.1.42

Aplica la regla del producto a $3 i$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 + 3^{7} i^{7}$

Paso 2.1.43

Eleva $3$ a la potencia de $7$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 + 2187 i^{7}$

Paso 2.1.44

Reescribe $i^{7}$ como $i^{4} (i^{2} \cdot i)$ .

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Paso 2.1.44.1

Factoriza $i^{4}$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 + 2187 (i^{4} i^{3})$

Paso 2.1.44.2

Factoriza $i^{2}$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 + 2187 (i^{4} (i^{2} \cdot i))$

Paso 2.1.45

Reescribe $i^{4}$ como $1$ .

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Paso 2.1.45.1

Reescribe $i^{4}$ como ${(i^{2})}^{2}$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 + 2187 ({(i^{2})}^{2} (i^{2} \cdot i))$

Paso 2.1.45.2

Reescribe $i^{2}$ como $- 1$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 + 2187 ({(- 1)}^{2} (i^{2} \cdot i))$

Paso 2.1.45.3

Eleva $- 1$ a la potencia de $2$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 + 2187 (1 (i^{2} \cdot i))$

Paso 2.1.46

Multiplica $i^{2} \cdot i$ por $1$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 + 2187 (i^{2} \cdot i)$

Paso 2.1.47

Reescribe $i^{2}$ como $- 1$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 + 2187 (- 1 \cdot i)$

Paso 2.1.48

Reescribe $- 1 i$ como $- i$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 + 2187 (- i)$

Paso 2.1.49

Multiplica $- 1$ por $2187$ .

$2187 + 15309 i - 45927 - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 - 2187 i$

Paso 2.2

Simplifica mediante la adición de términos.

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Paso 2.2.1

Resta $45927$ de $2187$ .

$- 43740 + 15309 i - 76545 i + 76545 + 45927 i - 15309 - 2187 i$

Paso 2.2.2

Simplifica mediante suma y resta.

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Paso 2.2.2.1

Suma $- 43740$ y $76545$ .

$32805 + 15309 i - 76545 i + 45927 i - 15309 - 2187 i$

Paso 2.2.2.2

Resta $15309$ de $32805$ .

$17496 + 15309 i - 76545 i + 45927 i - 2187 i$

Paso 2.2.3

Resta $76545 i$ de $15309 i$ .

$17496 - 61236 i + 45927 i - 2187 i$

Paso 2.2.4

Suma $- 61236 i$ y $45927 i$ .

$17496 - 15309 i - 2187 i$

Paso 2.2.5

Resta $2187 i$ de $- 15309 i$ .

$17496 - 17496 i$

Paso 3

Esta es la forma trigonométrica de un número complejo donde $| z |$ es el módulo y $θ$ es el ángulo creado en el plano complejo.

$z = a + b i = | z | (\cos (θ) + i \sin (θ))$

Paso 4

El módulo de un número complejo es la distancia desde el origen en el plano complejo.

$| z | = \sqrt{a^{2} + b^{2}}$ donde $z = a + b i$

Paso 5

Sustituye los valores reales de $a = 17496$ y $b = - 17496$ .

$| z | = \sqrt{{(- 17496)}^{2} + 17496^{2}}$

Paso 6

Obtén $| z |$ .

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Paso 6.1

Eleva $- 17496$ a la potencia de $2$ .

$| z | = \sqrt{306110016 + 17496^{2}}$

Paso 6.2

Eleva $17496$ a la potencia de $2$ .

$| z | = \sqrt{306110016 + 306110016}$

Paso 6.3

Suma $306110016$ y $306110016$ .

$| z | = \sqrt{612220032}$

Paso 6.4

Reescribe $612220032$ como $17496^{2} \cdot 2$ .

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Paso 6.4.1

Factoriza $306110016$ de $612220032$ .

$| z | = \sqrt{306110016 (2)}$

Paso 6.4.2

Reescribe $306110016$ como $17496^{2}$ .

$| z | = \sqrt{17496^{2} \cdot 2}$

Paso 6.5

Retira los términos de abajo del radical.

$| z | = 17496 \sqrt{2}$

Paso 7

El ángulo del punto en el plano complejo es la inversa de la tangente de la parte compleja en la parte real.

$θ = \arctan (\frac{- 17496}{17496})$

Paso 8

Como la tangente inversa de $\frac{- 17496}{17496}$ produce un ángulo en el cuarto cuadrante, el valor del ángulo es $- \frac{π}{4}$ .

$θ = - \frac{π}{4}$

Paso 9

Sustituye los valores de $θ = - \frac{π}{4}$ y $| z | = 17496 \sqrt{2}$ .

$17496 \sqrt{2} (\cos (- \frac{π}{4}) + i \sin (- \frac{π}{4}))$