Давайте рассмотрим два комплексных числа ( Z_1 = 10 + 2i ) и ( Z_2 = 1 - 6i ). Мы найдем их сумму, разность, произведение и частное.
Сумма
Для сложения комплексных чисел складываются их действительные и мнимые части отдельно:
[ Z_1 + Z_2 = (10 + 2i) + (1 - 6i) ]
[ = (10 + 1) + (2i - 6i) ]
[ = 11 - 4i ]
Разность
Для вычитания комплексных чисел вычитаются их действительные и мнимые части отдельно:
[ Z_1 - Z_2 = (10 + 2i) - (1 - 6i) ]
[ = (10 - 1) + (2i - (-6i)) ]
[ = 9 + 8i ]
Произведение
Для умножения комплексных чисел используется дистрибутивное свойство и формула ( (a + bi)(c + di) = ac + adi + bci + bdi^2 ), где ( i^2 = -1 ):
[ Z_1 \cdot Z_2 = (10 + 2i)(1 - 6i) ]
[ = 10 \cdot 1 + 10 \cdot (-6i) + 2i \cdot 1 + 2i \cdot (-6i) ]
[ = 10 - 60i + 2i - 12i^2 ]
[ = 10 - 60i + 2i - 12(-1) ]
[ = 10 - 60i + 2i + 12 ]
[ = 22 - 58i ]
Частное
Для деления комплексных чисел используется формула:
[ \frac{Z_1}{Z_2} = \frac{(a + bi)(c - di)}{c^2 + d^2} ]
где ( Z_1 = a + bi ) и ( Z_2 = c + di )
[ Z_1 = 10 + 2i ]
[ Z_2 = 1 - 6i ]
Находим сопряженное ( Z_2 ) (заменяем знак мнимой части):
[ \overline{Z_2} = 1 + 6i ]
Теперь умножим числитель и знаменатель на сопряженное:
[ \frac{10 + 2i}{1 - 6i} \cdot \frac{1 + 6i}{1 + 6i} = \frac{(10 + 2i)(1 + 6i)}{(1 - 6i)(1 + 6i)} ]
В числителе:
[ (10 + 2i)(1 + 6i) = 10 \cdot 1 + 10 \cdot 6i + 2i \cdot 1 + 2i \cdot 6i ]
[ = 10 + 60i + 2i + 12i^2 ]
[ = 10 + 60i + 2i + 12(-1) ]
[ = 10 + 62i - 12 ]
[ = -2 + 62i ]
В знаменателе (разность квадратов):
[ (1 - 6i)(1 + 6i) = 1^2 - (6i)^2 ]
[ = 1 - 36i^2 ]
[ = 1 - 36(-1) ]
[ = 1 + 36 ]
[ = 37 ]
Теперь делим числитель на знаменатель:
[ \frac{-2 + 62i}{37} = -\frac{2}{37} + \frac{62i}{37} ]
[ = -\frac{2}{37} + \frac{62}{37}i ]
Итак, частное:
[ \frac{Z_1}{Z_2} = -\frac{2}{37} + \frac{62}{37}i ]
Таким образом, мы нашли сумму, разность, произведение и частное двух комплексных чисел ( Z_1 ) и ( Z_2 ):
- Сумма: ( 11 - 4i )
- Разность: ( 9 + 8i )
- Произведение: ( 22 - 58i )
- Частное: ( -\frac{2}{37} + \frac{62}{37}i )