複素数の計算問題を解きます。具体的には、 (1) $2/i$, (2) $5/(1+2i)$, (3) $(2+3i)/(1+3i)$, (4) $(3-2i)/(3+2i)$ を計算します。

代数学複素数複素数の計算有理化
2025/3/11

1. 問題の内容

複素数の計算問題を解きます。具体的には、
(1) 2/i2/i, (2) 5/(1+2i)5/(1+2i), (3) (2+3i)/(1+3i)(2+3i)/(1+3i), (4) (32i)/(3+2i)(3-2i)/(3+2i) を計算します。

2. 解き方の手順

(1) 2/i2/i を計算します。分母と分子に i-i をかけます。
2/i=(2×i)/(i×i)=2i/(i2)=2i/1=2i2/i = (2 \times -i) / (i \times -i) = -2i / (-i^2) = -2i / 1 = -2i
(2) 5/(1+2i)5/(1+2i) を計算します。分母と分子に 12i1-2i をかけます。
5/(1+2i)=(5×(12i))/((1+2i)×(12i))=(510i)/(12+22)=(510i)/5=12i5/(1+2i) = (5 \times (1-2i)) / ((1+2i) \times (1-2i)) = (5-10i) / (1^2 + 2^2) = (5-10i) / 5 = 1-2i
(3) (2+3i)/(1+3i)(2+3i)/(1+3i) を計算します。分母と分子に 13i1-3i をかけます。
(2+3i)/(1+3i)=((2+3i)×(13i))/((1+3i)×(13i))=(26i+3i9i2)/(12+32)=(23i+9)/(1+9)=(113i)/10=11/10(3/10)i(2+3i)/(1+3i) = ((2+3i) \times (1-3i)) / ((1+3i) \times (1-3i)) = (2 - 6i + 3i - 9i^2) / (1^2 + 3^2) = (2 - 3i + 9) / (1+9) = (11-3i) / 10 = 11/10 - (3/10)i
(4) (32i)/(3+2i)(3-2i)/(3+2i) を計算します。分母と分子に 32i3-2i をかけます。
(32i)/(3+2i)=((32i)×(32i))/((3+2i)×(32i))=(96i6i+4i2)/(32+22)=(912i4)/(9+4)=(512i)/13=5/13(12/13)i(3-2i)/(3+2i) = ((3-2i) \times (3-2i)) / ((3+2i) \times (3-2i)) = (9 - 6i - 6i + 4i^2) / (3^2 + 2^2) = (9 - 12i - 4) / (9+4) = (5 - 12i) / 13 = 5/13 - (12/13)i

3. 最終的な答え

(1) 2i-2i
(2) 12i1-2i
(3) 11/10(3/10)i11/10 - (3/10)i
(4) 5/13(12/13)i5/13 - (12/13)i