与えられた9個の複素数の式をそれぞれ計算する問題です。これらの式には、共役複素数、絶対値、分数の計算が含まれます。

代数学複素数共役複素数絶対値複素数の計算
2025/8/5

1. 問題の内容

与えられた9個の複素数の式をそれぞれ計算する問題です。これらの式には、共役複素数、絶対値、分数の計算が含まれます。

2. 解き方の手順

各問題について、以下のように解きます。
(1) 6+5i \overline{6+5i}
共役複素数は、虚部の符号を変えることで求められます。
(2) 14i \overline{1-4i}
同様に、共役複素数を求めます。
(3) 8i \overline{-8i}
同様に、共役複素数を求めます。
(4) 12{(2+3i)+(2+3i)} \frac{1}{2}\{(2+3i) + \overline{(2+3i)}\}
まず、共役複素数(2+3i) \overline{(2+3i)} を求め、それを元の式に代入して計算します。
(2+3i)=23i \overline{(2+3i)} = 2-3i
12{(2+3i)+(23i)}=12{4}=2 \frac{1}{2}\{(2+3i) + (2-3i)\} = \frac{1}{2}\{4\} = 2
(5) 12i{(5+6i)(5+6i)} \frac{1}{2i}\{(5+6i) - \overline{(5+6i)}\}
まず、共役複素数(5+6i) \overline{(5+6i)} を求め、それを元の式に代入して計算します。
(5+6i)=56i \overline{(5+6i)} = 5-6i
12i{(5+6i)(56i)}=12i{12i}=6 \frac{1}{2i}\{(5+6i) - (5-6i)\} = \frac{1}{2i}\{12i\} = 6
(6) (3+4i)(3+4i) (3+4i)\overline{(3+4i)}
まず、共役複素数(3+4i) \overline{(3+4i)} を求め、それを元の式に代入して計算します。
(3+4i)=34i \overline{(3+4i)} = 3-4i
(3+4i)(34i)=32(4i)2=916i2=916(1)=9+16=25 (3+4i)(3-4i) = 3^2 - (4i)^2 = 9 - 16i^2 = 9 - 16(-1) = 9 + 16 = 25
(7) (11i)11+i \overline{(\frac{1}{1-i})} - \frac{1}{1+i}
まず、11i \frac{1}{1-i} を計算し、その共役複素数を求めます。次に、11+i\frac{1}{1+i} を計算し、最終的な答えを求めます。
11i=1+i(1i)(1+i)=1+i1i2=1+i1(1)=1+i2=12+12i \frac{1}{1-i} = \frac{1+i}{(1-i)(1+i)} = \frac{1+i}{1 - i^2} = \frac{1+i}{1 - (-1)} = \frac{1+i}{2} = \frac{1}{2} + \frac{1}{2}i
(11i)=1212i \overline{(\frac{1}{1-i})} = \frac{1}{2} - \frac{1}{2}i
11+i=1i(1+i)(1i)=1i1i2=1i1(1)=1i2=1212i \frac{1}{1+i} = \frac{1-i}{(1+i)(1-i)} = \frac{1-i}{1 - i^2} = \frac{1-i}{1 - (-1)} = \frac{1-i}{2} = \frac{1}{2} - \frac{1}{2}i
(11i)11+i=(1212i)(1212i)=0 \overline{(\frac{1}{1-i})} - \frac{1}{1+i} = (\frac{1}{2} - \frac{1}{2}i) - (\frac{1}{2} - \frac{1}{2}i) = 0
(8) 2+5i22+5i \frac{|2+5i|^2}{2+5i}
2+5i2=22+52=4+25=29 |2+5i|^2 = 2^2 + 5^2 = 4 + 25 = 29
2+5i22+5i=292+5i=29(25i)(2+5i)(25i)=29(25i)4+25=29(25i)29=25i \frac{|2+5i|^2}{2+5i} = \frac{29}{2+5i} = \frac{29(2-5i)}{(2+5i)(2-5i)} = \frac{29(2-5i)}{4+25} = \frac{29(2-5i)}{29} = 2-5i
(9) 11+2i+11+2i \frac{1}{1+2i} + \frac{1}{\overline{1+2i}}
まず、共役複素数1+2i \overline{1+2i} を求め、それぞれの分数を計算します。
1+2i=12i \overline{1+2i} = 1-2i
11+2i=12i(1+2i)(12i)=12i1+4=12i5=1525i \frac{1}{1+2i} = \frac{1-2i}{(1+2i)(1-2i)} = \frac{1-2i}{1+4} = \frac{1-2i}{5} = \frac{1}{5} - \frac{2}{5}i
112i=1+2i(12i)(1+2i)=1+2i1+4=1+2i5=15+25i \frac{1}{1-2i} = \frac{1+2i}{(1-2i)(1+2i)} = \frac{1+2i}{1+4} = \frac{1+2i}{5} = \frac{1}{5} + \frac{2}{5}i
11+2i+11+2i=(1525i)+(15+25i)=25 \frac{1}{1+2i} + \frac{1}{\overline{1+2i}} = (\frac{1}{5} - \frac{2}{5}i) + (\frac{1}{5} + \frac{2}{5}i) = \frac{2}{5}

3. 最終的な答え

(1) 65i 6-5i
(2) 1+4i 1+4i
(3) 8i 8i
(4) 2 2
(5) 6 6
(6) 25 25
(7) 0 0
(8) 25i 2-5i
(9) 25 \frac{2}{5}

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