Trigonometría Ejemplos

$\frac{{(3 + 3 i)}^{5} {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 1

Usa el teorema del binomio.

$\frac{(3^{5} + 5 \cdot 3^{4} (3 i) + 10 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{2} + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

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 $5$ .

$\frac{(243 + 5 \cdot 3^{4} (3 i) + 10 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{2} + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.2

Multiplica $3^{4}$ por $3$ sumando los exponentes.

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Paso 2.1.2.1

Mueve $3$ .

$\frac{(243 + 5 \cdot (3 \cdot 3^{4}) i + 10 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{2} + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.2.2

Multiplica $3$ por $3^{4}$ .

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Paso 2.1.2.2.1

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

$\frac{(243 + 5 \cdot (3^{1} \cdot 3^{4}) i + 10 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{2} + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.2.2.2

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

$\frac{(243 + 5 \cdot 3^{1 + 4} i + 10 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{2} + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.2.3

Suma $1$ y $4$ .

$\frac{(243 + 5 \cdot 3^{5} i + 10 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{2} + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.3

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

$\frac{(243 + 5 \cdot 243 i + 10 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{2} + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.4

Multiplica $5$ por $243$ .

$\frac{(243 + 1215 i + 10 \cdot 3^{3} {(3 i)}^{2} + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.5

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

$\frac{(243 + 1215 i + 10 \cdot 27 {(3 i)}^{2} + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.6

Multiplica $10$ por $27$ .

$\frac{(243 + 1215 i + 270 {(3 i)}^{2} + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.7

Aplica la regla del producto a $3 i$ .

$\frac{(243 + 1215 i + 270 (3^{2} i^{2}) + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.8

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

$\frac{(243 + 1215 i + 270 (9 i^{2}) + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.9

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

$\frac{(243 + 1215 i + 270 (9 \cdot - 1) + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.10

Multiplica $270 (9 \cdot - 1)$ .

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Paso 2.1.10.1

Multiplica $9$ por $- 1$ .

$\frac{(243 + 1215 i + 270 \cdot - 9 + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.10.2

Multiplica $270$ por $- 9$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 + 10 \cdot 3^{2} {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.11

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

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 + 10 \cdot 9 {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.12

Multiplica $10$ por $9$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 + 90 {(3 i)}^{3} + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.13

Aplica la regla del producto a $3 i$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 + 90 (3^{3} i^{3}) + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.14

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

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 + 90 (27 i^{3}) + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.15

Factoriza $i^{2}$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 + 90 (27 (i^{2} \cdot i)) + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.16

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

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 + 90 (27 (- 1 \cdot i)) + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.17

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

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 + 90 (27 (- i)) + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.18

Multiplica $- 1$ por $27$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 + 90 (- 27 i) + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.19

Multiplica $- 27$ por $90$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 5 \cdot 3 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.20

Multiplica $5$ por $3$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 15 {(3 i)}^{4} + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.21

Aplica la regla del producto a $3 i$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 15 (3^{4} i^{4}) + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.22

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

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 15 (81 i^{4}) + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.23

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

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Paso 2.1.23.1

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

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 15 (81 {(i^{2})}^{2}) + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.23.2

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

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 15 (81 {(- 1)}^{2}) + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.23.3

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

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 15 (81 \cdot 1) + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.24

Multiplica $15 (81 \cdot 1)$ .

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Paso 2.1.24.1

Multiplica $81$ por $1$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 15 \cdot 81 + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.24.2

Multiplica $15$ por $81$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 1215 + {(3 i)}^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.25

Aplica la regla del producto a $3 i$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 1215 + 3^{5} i^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.26

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

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 1215 + 243 i^{5}) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.27

Factoriza $i^{4}$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 1215 + 243 (i^{4} i)) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.28

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

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Paso 2.1.28.1

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

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 1215 + 243 ({(i^{2})}^{2} i)) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.28.2

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

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 1215 + 243 ({(- 1)}^{2} i)) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.28.3

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

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 1215 + 243 (1 i)) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.1.29

Multiplica $i$ por $1$ .

$\frac{(243 + 1215 i - 2430 - 2430 i + 1215 + 243 i) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.2

Simplifica mediante la adición de términos.

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Paso 2.2.1

Resta $2430$ de $243$ .

$\frac{(- 2187 + 1215 i - 2430 i + 1215 + 243 i) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.2.2

Suma $- 2187$ y $1215$ .

$\frac{(- 972 + 1215 i - 2430 i + 243 i) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.2.3

Resta $2430 i$ de $1215 i$ .

$\frac{(- 972 - 1215 i + 243 i) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 2.2.4

Suma $- 1215 i$ y $243 i$ .

$\frac{(- 972 - 972 i) {(- 2 + 2 i)}^{3}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 3

Usa el teorema del binomio.

$\frac{(- 972 - 972 i) ({(- 2)}^{3} + 3 {(- 2)}^{2} (2 i) + 3 \cdot - 2 {(2 i)}^{2} + {(2 i)}^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4

Simplifica los términos.

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Paso 4.1

Simplifica cada término.

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Paso 4.1.1

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

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 3 {(- 2)}^{2} (2 i) + 3 \cdot - 2 {(2 i)}^{2} + {(2 i)}^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.2

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

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 3 \cdot 4 (2 i) + 3 \cdot - 2 {(2 i)}^{2} + {(2 i)}^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.3

Multiplica $3$ por $4$ .

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 12 (2 i) + 3 \cdot - 2 {(2 i)}^{2} + {(2 i)}^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.4

Multiplica $2$ por $12$ .

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i + 3 \cdot - 2 {(2 i)}^{2} + {(2 i)}^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.5

Multiplica $3$ por $- 2$ .

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i - 6 {(2 i)}^{2} + {(2 i)}^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.6

Aplica la regla del producto a $2 i$ .

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i - 6 (2^{2} i^{2}) + {(2 i)}^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.7

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

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i - 6 (4 i^{2}) + {(2 i)}^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.8

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

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i - 6 (4 \cdot - 1) + {(2 i)}^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.9

Multiplica $- 6 (4 \cdot - 1)$ .

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Paso 4.1.9.1

Multiplica $4$ por $- 1$ .

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i - 6 \cdot - 4 + {(2 i)}^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.9.2

Multiplica $- 6$ por $- 4$ .

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i + 24 + {(2 i)}^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.10

Aplica la regla del producto a $2 i$ .

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i + 24 + 2^{3} i^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.11

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

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i + 24 + 8 i^{3})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.12

Factoriza $i^{2}$ .

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i + 24 + 8 (i^{2} \cdot i))}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.13

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

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i + 24 + 8 (- 1 \cdot i))}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.14

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

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i + 24 + 8 (- i))}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.1.15

Multiplica $- 1$ por $8$ .

$\frac{(- 972 - 972 i) (- 8 + 24 i + 24 - 8 i)}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.2

Simplifica mediante la adición de términos.

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Paso 4.2.1

Suma $- 8$ y $24$ .

$\frac{(- 972 - 972 i) (16 + 24 i - 8 i)}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 4.2.2

Resta $8 i$ de $24 i$ .

$\frac{(- 972 - 972 i) (16 + 16 i)}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 5

Expande $(- 972 - 972 i) (16 + 16 i)$ con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).

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Paso 5.1

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{- 972 (16 + 16 i) - 972 i (16 + 16 i)}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 5.2

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{- 972 \cdot 16 - 972 (16 i) - 972 i (16 + 16 i)}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 5.3

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{- 972 \cdot 16 - 972 (16 i) - 972 i \cdot 16 - 972 i (16 i)}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6

Simplifica y combina los términos similares.

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Paso 6.1

Simplifica cada término.

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Paso 6.1.1

Multiplica $- 972$ por $16$ .

$\frac{- 15552 - 972 (16 i) - 972 i \cdot 16 - 972 i (16 i)}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6.1.2

Multiplica $16$ por $- 972$ .

$\frac{- 15552 - 15552 i - 972 i \cdot 16 - 972 i (16 i)}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6.1.3

Multiplica $16$ por $- 972$ .

$\frac{- 15552 - 15552 i - 15552 i - 972 i (16 i)}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6.1.4

Multiplica $- 972 i (16 i)$ .

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Paso 6.1.4.1

Multiplica $16$ por $- 972$ .

$\frac{- 15552 - 15552 i - 15552 i - 15552 i i}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6.1.4.2

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

$\frac{- 15552 - 15552 i - 15552 i - 15552 (i^{1} i)}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6.1.4.3

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

$\frac{- 15552 - 15552 i - 15552 i - 15552 (i^{1} i^{1})}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6.1.4.4

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

$\frac{- 15552 - 15552 i - 15552 i - 15552 i^{1 + 1}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6.1.4.5

Suma $1$ y $1$ .

$\frac{- 15552 - 15552 i - 15552 i - 15552 i^{2}}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6.1.5

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

$\frac{- 15552 - 15552 i - 15552 i - 15552 \cdot - 1}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6.1.6

Multiplica $- 15552$ por $- 1$ .

$\frac{- 15552 - 15552 i - 15552 i + 15552}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6.2

Suma $- 15552$ y $15552$ .

$\frac{0 - 15552 i - 15552 i}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6.3

Resta $15552 i$ de $0$ .

$\frac{- 15552 i - 15552 i}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 6.4

Resta $15552 i$ de $- 15552 i$ .

$\frac{- 31104 i}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$

Paso 7

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$- \frac{31104 i}{{(\sqrt{3} + i)}^{10}}$