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[No Resuelto] Final 26/07/2005 - Complejos

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Hola a todos!

ando teniendo un problema con un ejercicio de complejos, capaz alguno me pueda orientar un poco:

[*] \(Sea \ n \in N \ un \ numero \ impar\ : \\ Probar \ que \ si \ w \in \ G_{n} \ es \ una \ raiz \ primitiva \de \ la \ unidad \ de \ orden \ n \ entonces \ -w \ es \ una \ primitiva \ de \ orden \ 2n\)

[*] \(Probar \que \ todas \ las \ raices \ primitivas \ de \ la \ unidad \ de \ orden \ 2n\ son \ de \ esta \forma \\)

La primer parte la resolvi asi:

\(Sea \ w = \cos ( \frac {2k \pi }{n} ) + i \sin ( \frac {2k \pi }{n} ) \ donde \ (k : n) = 1 \ entonces \ -w = \cos ( \frac {2k \pi }{n} + \pi ) + i \sin ( \frac {2k \pi }{n} + \pi ).\)

$$Multiplicando \ y \ dividiendo \ convenientemente \ obtenemos \ que \ -w=\cos ( \frac {4k \pi + 2n\pi }{2n}) + i \sin ( \frac {4k \pi + 2n\pi }{2n} ) por \ lo \tanto \$$
$$-w = \cos ( 2\pi \frac {2k +n }{2n}) + i \sin (2 \pi \frac {2k + n}{2n} ) . Ahora \ queremos \ ver \ que \ (2k+n : 2n ) =1 \ pues \ entonces \ -w \ seria \primitiva \ de orden \ 2n.$$
$$Sea \ d=(2k+n : 2n) \ entonces \ d| 2k+n \ \land d| 2n. \ Como \ n \equiv 1 (2) \ entonces \ d\neq 2 \ pues \ 2k+n \equiv 1 (2) \$$
$$de \ esta \ manera\ d | 2k+n \ sii \ d \equiv 1 (2) \ entonces \ (d:2) = 1. Ahora, \ como \ d|2n \ y \ (d:2)=1 \ entonces \ d|n. \ Como \ d|n \land d| 2k+n \ entonces \ d| 2k. \$$
\(Nuevamente\ por \ coprimalidad\ resulta \ que \ d|k. Finalmente, \ como | d|k \land d|n \ entonces \d | (k:n) \ que \ por hipotesis \ son \coprimos. \ Entonces \resulta \ d= 1 .\)

El problema ahora lo tengo con la parte B. No sé como hacer la vuelta, porque parto de que si el argumento de \(z\in G_{2n} \ es \ \frac {2k\pi}{2n}\) con ( k : 2n) = 1, no se como hacer para mostrar que siempre existe un \(\w \in G_{n} \ tal \ que \ z = -w\) . Traté de encararlo por el mismo lado, con la coprimalidad en los argumentos, pero siempre me trabo y no puedo probar que siempre existe ese w en Gn .

Cualquier ayuda seria genial, muchas gracias!