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Lección

Multiplicación y División de Imaginarios

Multiplicación y División de Imaginarios

Hasta ahora hemos sumado y restado números imaginarios como si fueran una variable cualquiera (como xx). Pero al multiplicar o dividir, sucede algo mágico: la ii puede desaparecer o transformarse en un número real negativo. Esto se debe a la propiedad fundamental que define a los números imaginarios: i2=1i^2 = -1.


🎯 ¿Qué vas a aprender?

  • Cómo multiplicar dos números imaginarios puros.
  • Por qué el resultado de multiplicar dos imaginarios es un número real.
  • Cómo multiplicar un número real por un imaginario.
  • Cómo dividir números imaginarios.

✖️ Multiplicación de Imaginarios

Cuando multiplicamos dos números imaginarios, multiplicamos los coeficientes (los números normales) y las ii por separado.

La Regla de Oro

(ai)(bi)=(ab)i2(ai) \cdot (bi) = (a \cdot b) \cdot i^2

Como i2=1i^2 = -1, el resultado final es:

ab-ab

¡Ojo! El producto de dos números imaginarios puros es un número real.


⚙️ Ejemplos Resueltos

Ejemplo 1: Multiplicación Simple

Calcula (3i)(4i)(3i)(4i).

Razonamiento:
Multiplicamos 3×43 \times 4 y i×ii \times i.

12i212 \cdot i^2

Sustituimos i2=1i^2 = -1.

12(1)12 \cdot (-1)

Resultado:

12\boxed{-12}

Ejemplo 2: Con Signos Negativos

Calcula (5i)(2i)(-5i)(2i).

Razonamiento:
(5)×2=10(-5) \times 2 = -10.

10i2-10 \cdot i^2 10(1)-10 \cdot (-1)

Resultado:

10\boxed{10}

Ejemplo 3: Real por Imaginario

Calcula 5(3i)5 \cdot (3i).

Razonamiento:
Aquí solo hay una ii. Multiplicamos los números y dejamos la ii quieta.

(53)i(5 \cdot 3)i

Resultado:

15i\boxed{15i}

Ejemplo 4: Multiplicación de Raíces Negativas

Calcula 49\sqrt{-4} \cdot \sqrt{-9}.

Paso Crítico:
⚠️ Nunca multipliques los radicandos negativos directamente ((4)(9)36\sqrt{(-4)(-9)} \neq \sqrt{36}).
Primero convierte a imaginarios.

Paso 1: Convertir
4=2i\sqrt{-4} = 2i
9=3i\sqrt{-9} = 3i

Paso 2: Multiplicar

(2i)(3i)=6i2(2i)(3i) = 6i^2

Resultado:

6\boxed{-6}

➗ División de Imaginarios

Al dividir, las ii se pueden cancelar, dejando solo un número real.

Ejemplo 5: División Simple

Calcula 12i4i\frac{12i}{4i}.

Razonamiento:
Dividimos los números y cancelamos las ii (porque i/i=1i/i = 1).

124ii=31\frac{12}{4} \cdot \frac{i}{i} = 3 \cdot 1

Resultado:

3\boxed{3}

Ejemplo 6: División Real entre Imaginario

Calcula 102i\frac{10}{2i}.

Razonamiento:
Tenemos una ii en el denominador. Para quitarla, multiplicamos arriba y abajo por ii (racionalización).

102iii=10i2i2\frac{10}{2i} \cdot \frac{i}{i} = \frac{10i}{2i^2} 10i2(1)=10i2\frac{10i}{2(-1)} = \frac{10i}{-2}

Resultado:

5i\boxed{-5i}

📝 Ejercicios de Práctica

Ejercicio 1

Calcula (2i)(5i)(2i)(5i).

Ver solución 10i2=1010i^2 = -10

Resultado: 10\boxed{-10}


Ejercicio 2

Calcula (3i)(4i)(-3i)(4i).

Ver solución 12i2=12(1)=12-12i^2 = -12(-1) = 12

Resultado: 12\boxed{12}


Ejercicio 3

Calcula (6i)(2i)(-6i)(-2i).

Ver solución 12i2=1212i^2 = -12

Resultado: 12\boxed{-12}


Ejercicio 4

Calcula 4(3i)4(3i).

Ver solución 12i12i

Resultado: 12i\boxed{12i}


Ejercicio 5

Calcula 254\sqrt{-25} \cdot \sqrt{-4}.

Ver solución (5i)(2i)=10i2=10(5i)(2i) = 10i^2 = -10

Resultado: 10\boxed{-10}


Ejercicio 6

Divide 20i5i\frac{20i}{5i}.

Ver solución

Se cancelan las ii.

20/5=420 / 5 = 4

Resultado: 4\boxed{4}


Ejercicio 7

Divide 8i2i\frac{8i}{-2i}.

Ver solución 8/2=48 / -2 = -4

Resultado: 4\boxed{-4}


Ejercicio 8

Divide 63i\frac{6}{3i}.

Ver solución 6i3i2=6i3=2i\frac{6i}{3i^2} = \frac{6i}{-3} = -2i

Resultado: 2i\boxed{-2i}


Ejercicio 9

Calcula (i2)(i8)(i\sqrt{2})(i\sqrt{8}).

Ver solución i216=(1)(4)=4i^2 \sqrt{16} = (-1)(4) = -4

Resultado: 4\boxed{-4}


Ejercicio 10

Calcula (3i)2(3i)^2.

Ver solución 32i2=9(1)=93^2 \cdot i^2 = 9(-1) = -9

Resultado: 9\boxed{-9}


🔑 Resumen

OperaciónFórmulaResultado Típico
Imag ×\times Imag(ai)(bi)=abi2(ai)(bi) = ab \cdot i^2Real (signo invertido)
Real ×\times Imaga(bi)a(bi)Imaginario
Imag / Imagaibi\frac{ai}{bi}Real
Real / Imagabi\frac{a}{bi}Imaginario (con signo invertido)

Conclusión: La clave siempre es recordar que cada par de ii que se multiplican se convierten en un -1.