As raízes cúbicas da unidade, no conjunto dos números complexos, são representadas por , e , onde é um número complexo. O intervalo que contém o valor de é:
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A partir das Leis de Moivre, encontra-se: $w = cis(\frac{2\pi}{3})$ . ¹
Assim: $1 - w = 1 - cis(\frac{2\pi}{3})$ .
Utilizando a identidade $1 - cis(\theta) = -2i\cdot \sin(\frac{\theta}{2})\cdot cis(\frac{\theta}{2})$ ² , temos:
$$(1-w)^6 = [-2i\cdot \sin \left(\frac{2\pi}{3} \right)\cdot cis \left(\frac{2\pi}{3} \right)]^6 = -64\cdot \sin^6 \left(\frac{2\pi}{3} \right)\cdot cis \left(4\pi \right)$$ Como $cis(4\pi) = 1$ e $\large{\sin(\frac{2\pi}{3}) = \frac{\sqrt 3}{2}}$ $\implies$ $\large{\sin^6 (\frac{2\pi}{3}) = \frac{27}{64}}$ , então:
$$(1-w)^6 = -64\cdot \frac{27}{64}\cdot 1 = -\space 27\space \in \space \color{red}{(-30,-10]}$$ Alternativa $\mathbb{(B)}$
Notas:
¹ $cis(\theta) = \cos(\theta) + i\sin(\theta)$ .
² A demonstração desta identidade pode ser encontrada no livro Matemática Em Nível IME ITA - Complexos e Polinômios - Caio Guimarães.