Na verdade sua duvida se torna mais um conceito matemático do que um conceito de programação. Para trabalhar com potências complexas utilize a forma trigonométrica ou a forma de Euler. Não precisa se preocupar com o valor de "i", já que existe, na própria matemática, notação que não o utiliza, como (real, imaginário), notação que trata o número como um par ordenado do plano complexo. O "i" é uma representação que separa a parte real da complexa, não necessita ser trabalhado.
Código: (resposta para (a + b * i)^n)
Comentários no código o explicam (supondo n real):
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define PI 3.1415926535
/* Estrutura para forma complexa cartesiana */
typedef struct complexCart {
double real;
double imaginario;
} ComplexCart;
/* Estrutura para forma complexa trigonométrica */
typedef struct complexTrig {
double raio;
double angulo;
} ComplexTrig;
/* Converte complexo cartesiano para trigonométrico */
ComplexTrig converterTrig(ComplexCart);
/* Converte complexo trigonométrico para cartesiano*/
ComplexCart converterCart(ComplexTrig);
int main(void)
{
/* Variável que irá armazenar a menor potência
necessária. */
double menorPot;
/* Variável "cart" irá guardar número na forma
cartesiana: a + bi, já "trig" na forma trigono-
métrica: r(cos(Angulo) + i sen(Angulo)).
Vale notar que basta trabalhar com os parâmetros
em cada um desses casos, por exemplo, para trabalhar
com dados cartesianos basta (a, b) e trigonométrico sim-
plesmente (r, Angulo) */
ComplexCart cart;
ComplexTrig trig;
printf("\nDigite um número imaginário da forma a + bi: ");
/* Espera receber o número da forma cartesiana.
Ex: -2 + 3i, ou 2 + -3i (imaginária negativa) */
scanf("%lf + %lfi", &cart.real, &cart.imaginario);
/* Converte para forma trigonométrica, essa é mais fácil de lidar
com potências, raízes, divisões e multiplicações. Também poderia
ser utilizada a forma de Euler */
trig = converterTrig(cart);
/* Mostra a forma trigonométrica com o ângulo em radianos: Somente quando
for exibir o resultado se preocupe com a forma de escrita complexa! */
printf("O número em forma trigonométrica (em radianos): z = %.2f(cos(%.2f) + i sen(%.2f))\n",
trig.raio, trig.angulo, trig.angulo);
/* Com o ângulo calcula-se a menor potência necessária
para que a parte do seno zere, ou seja, quando o ângulo é */
menorPot = PI / (trig.angulo) ;
/* Mostra a potência e o ângulo final quando a forma trigonométrica
possui tal ângulo. */
printf("A menor potência para tornar o número somente real é: %.2f\n", menorPot);
printf("Ângulo da forma trigonométrica: %.2f rad\n", (trig.angulo) * menorPot);
/* Reatribui à forma trigonométrica o valor com a potência, ou seja,
a forma já será com o valor elevado à potência */
trig.raio = pow((trig.raio), menorPot);
trig.angulo = (trig.angulo) * menorPot;
/* Converte a forma trigonométrica da potência à forma cartesiana */
cart = converterCart(trig);
/* Mostra o resultado trigonométrico, o seno do ângulo dev ser zero.
Verifique!*/
printf("Forma trigonométrica z^(%.2f) = %.2f(cos(%.2f) + i sen(%.2f))\n",
menorPot, trig.raio, trig.angulo, trig.angulo);
/* Aqui, na fomra cartesiana, por garantia mostra-se a parte imaginária,
que deverá sempre ser zero. */
printf("Forma cartesiana z^(%.2f) = %.2f + %.2f i\n\n", menorPot, cart.real,
cart.imaginario);
return 0;
}
/* Implementações dos Protótipos. */
ComplexTrig converterTrig(ComplexCart dadoCart){
ComplexTrig dadoTrig;
dadoTrig.raio = sqrt( (dadoCart.real) * (dadoCart.real) +
(dadoCart.imaginario) * (dadoCart.imaginario) );
if(dadoCart.real != 0)
dadoTrig.angulo = atan( (dadoCart.imaginario) / (dadoCart.real));
else
dadoTrig.angulo = PI / 2;
return dadoTrig;
}
ComplexCart converterCart(ComplexTrig dadoTrig){
ComplexCart dadoCart;
dadoCart.real = (dadoTrig.raio) * cos(dadoTrig . angulo);
dadoCart.imaginario = (dadoTrig.raio) * sin(dadoTrig.angulo);
return dadoCart;
}
No exemplo acima utilizei estruturas para idealizar melhor (e demonstrar união) do par complexo. (Poderia ter sido feito com 4 doubles independentes, mas com estrutura fica mais fácil visualizar). O resto é matemática. Lembre-se que sempre que for trabalhar com números complexos não é necessário (na maioria das vezes) lidar com o VALOR de i, basta trabalhar como um par ordenado usual, mas sujeito a certa álgebra (Não vou comentar pois sai do escopo do site).
complex
em C e o pacotestd::complex
em C++, que permitem essa representação em termos da parte real e imaginária. Já tentou utilizar? E, aliás, segundo a definição, o seu número resultante vai ser real se a parte imaginária for zero.