複素数の計算を行い、結果を $a + bi$ の形で表す問題です。具体的には、複素数の足し算、引き算、掛け算、2乗、そして割り算を計算します。

代数学複素数複素数の計算足し算引き算掛け算割り算
2025/7/16

1. 問題の内容

複素数の計算を行い、結果を a+bia + bi の形で表す問題です。具体的には、複素数の足し算、引き算、掛け算、2乗、そして割り算を計算します。

2. 解き方の手順

(1) (2+5i)+(37i)(2 + 5i) + (3 - 7i)
実部と虚部をそれぞれ足し合わせます。
2+3=52 + 3 = 5
5i7i=2i5i - 7i = -2i
(2) (13i)(4+2i)(1 - 3i) - (4 + 2i)
実部と虚部をそれぞれ引き算します。
14=31 - 4 = -3
3i2i=5i-3i - 2i = -5i
(3) (23i)(1+2i)(2 - 3i)(1 + 2i)
分配法則を使って展開します。
21+22i3i13i2i=2+4i3i6i22 * 1 + 2 * 2i - 3i * 1 - 3i * 2i = 2 + 4i - 3i - 6i^2
i2=1i^2 = -1 なので、 6i2=6(1)=6-6i^2 = -6 * (-1) = 6
2+4i3i+6=8+i2 + 4i - 3i + 6 = 8 + i
(4) (3+i)2(3 + i)^2
(3+i)(3+i)(3 + i)(3 + i) を展開します。
33+3i+i3+ii=9+3i+3i+i23 * 3 + 3 * i + i * 3 + i * i = 9 + 3i + 3i + i^2
i2=1i^2 = -1 なので、9+6i1=8+6i9 + 6i - 1 = 8 + 6i
(5) 1i3+i\frac{1 - i}{3 + i}
分母の共役複素数 3i3 - i を分子と分母にかけます。
(1i)(3i)(3+i)(3i)\frac{(1 - i)(3 - i)}{(3 + i)(3 - i)}
分子を展開すると、 13+1(i)i3i(i)=3i3i+i2=34i1=24i1 * 3 + 1 * (-i) - i * 3 - i * (-i) = 3 - i - 3i + i^2 = 3 - 4i - 1 = 2 - 4i
分母を展開すると、 33+3(i)+i3+i(i)=93i+3ii2=9+1=103 * 3 + 3 * (-i) + i * 3 + i * (-i) = 9 - 3i + 3i - i^2 = 9 + 1 = 10
24i10=210410i=1525i\frac{2 - 4i}{10} = \frac{2}{10} - \frac{4}{10}i = \frac{1}{5} - \frac{2}{5}i

3. 最終的な答え

(1) 52i5 - 2i
(2) 35i-3 - 5i
(3) 8+i8 + i
(4) 8+6i8 + 6i
(5) 1525i\frac{1}{5} - \frac{2}{5}i

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