複素数:定義、操作、演習

複素数は 実数部と虚数部で構成される数.

それらは、要素が実数(R)のセットに属するすべての順序対(x、y)のセットを表します。

複素数のセットは、によって示されます。 Ç と操作によって定義されます:

  • 平等:(a、b)=(c、d)↔a= cおよびb = d
  • 添加:(a、b)+(c、d)=(a + b + c + d)
  • 乗算:(a、b)。 (c、d)=(ac – bd、ad + bc)

虚数単位(i)

文字で示されます 、虚数単位は順序対(0、1)です。 すぐに:

私。 i =-1↔i2 = –1

したがって、 は–1の平方根です。

Zの代数形式

Zの代数形式は、次の式を使用して複素数を表すために使用されます。

Z = x + yi

どこ:

  • バツ x = Re(Z)で示される実数であり、 Zの実数部.
  • y y = Im(Z)で示される実数であり、呼び出されます Zの虚数部.

複素数共役

複素数の共役は次のように示されます。 z、 によって定義されます z = a --bi. したがって、その虚数部の符号が交換されます。

したがって、z = a + biの場合、z = a – bi

複素数にその共役を掛けると、結果は実数になります。

複素数間の等式

2つの複素数Zであること1 =(a、b)およびZ2 =(c、d)、a = cおよびb = dの場合は等しくなります。 それは、それらが同一の実数部と虚数部を持っているためです。 したがって:

a + bi = c + di いつ a = cおよびb = d

複素数の演算

複素数を使用すると、加算、減算、乗算、除算の演算を実行できます。 以下の定義と例を確認してください。

添加

Z1 + Z2 =(a + c、b + d)

代数形式では、次のようになります。

(a + bi)+(c + di)=(a + c)+ i(b + d)

:

(2 + 3i)+(– 4 + 5i)
(2-4)+ i(3 + 5)
–2 + 8i

減算

Z1 – z2 =(a-c、b-d)

代数形式では、次のようになります。

(a + bi)-(c + di)=(a-c)+ i(b-d)

:

(4-5i)-(2 + i)
(4 – 2)+ i(–5 –1)
2-6i

乗算

(a、b)。 (c、d)=(ac – bd、ad + bc)

代数形式では、分配法則を使用します。

(a + bi)。 (c + di)= ac + adi + bci + bdi

2 (私2 = –1)
(a + bi)。 (c + di)= ac + adi + bci – bd
(a + bi)。 (c + di)=(ac --bd)+ i(ad + bc)

:

(4 + 3i)。 (2-5i)
8 – 20i + 6i – 15i2
8-14i + 15
23 – 14i

分割

Z1/ Z2 = Z3
Z1 = Z2. Z3

上記の等式で、Zの場合3 = x + yi、次のようになります。

Z1 = Z2. Z3

a + bi =(c + di)。 (x + yi)
a + bi =(cx-dy)+ i(cy + dx)

未知数xとyのシステムにより、次のようになります。

cx-dy = a
dx + cy = b

すぐに、

x = ac + bd / c2 + d2
y = bc-ad / c2 + d2

:

2-5i / i
2 – 5i /。 (– i)/(– i)
-2i + 5i2/–i2
5-2i

フィードバック付き入試演習

1. (UF-TO)検討する 複素数の虚数単位。 式(i + 1)の値8 é:

a)32i
b)32
c)16
d)16i

代替案c:16

2. (UEL-PR)方程式iz – 2w(1 + i)= 0(w z)の共役が次のとおりであることを示します。

a)z = 1 + i
b)z =(1/3)-i
c)z =(1-i)/ 3
d)z = 1 +(i / 3)
e)z = 1-i

代替e:z = 1-i

3. (Vunesp-SP)複素数z =cosπ/ 6 +isinπ/ 6を考えます。 Zの値3 + Z6 + Z12 é:

そこ
b)½+√3/ 2i
c)i – 2
d)i
e)2i

代替案d:i

コメント付きの解決策とともに、他の質問をチェックしてください。 複素数の演習.

ビデオレッスン

複素数の知識を広げるには、ビデオをご覧ください "複素数の紹介"

複素数の紹介

複素数の歴史

複素数の発見は、数学者Girolamo Cardano(1501-1576)の貢献のおかげで16世紀に行われました。

しかし、これらの研究が数学者カール・フリードリヒ・ガウス(1777-1855)によって公式化されたのは、18世紀になってからでした。

負の数は平方根を持ち、複素数の発見までは不可能と考えられていたため、これは数学の大きな前進でした。

詳細については、こちらもご覧ください。

  • 数値セット
  • 多項式
  • 無理数
  • 1次方程式
  • 増強と放射線
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