複素数の計算問題を解きます。具体的には、(6) $\frac{1}{1+3i} + \frac{1}{1-3i}$ の計算を行います。

代数学複素数複素数の計算分数
2025/8/6

1. 問題の内容

複素数の計算問題を解きます。具体的には、(6) 11+3i+113i\frac{1}{1+3i} + \frac{1}{1-3i} の計算を行います。

2. 解き方の手順

まず、それぞれの分数の分母を実数化します。
11+3i\frac{1}{1+3i} の分母を実数化するために、分母と分子に 13i1-3i をかけます。
11+3i=1(13i)(1+3i)(13i)=13i12(3i)2=13i19i2=13i1+9=13i10\frac{1}{1+3i} = \frac{1(1-3i)}{(1+3i)(1-3i)} = \frac{1-3i}{1^2 - (3i)^2} = \frac{1-3i}{1 - 9i^2} = \frac{1-3i}{1 + 9} = \frac{1-3i}{10}
次に、113i\frac{1}{1-3i} の分母を実数化するために、分母と分子に 1+3i1+3i をかけます。
113i=1(1+3i)(13i)(1+3i)=1+3i12(3i)2=1+3i19i2=1+3i1+9=1+3i10\frac{1}{1-3i} = \frac{1(1+3i)}{(1-3i)(1+3i)} = \frac{1+3i}{1^2 - (3i)^2} = \frac{1+3i}{1 - 9i^2} = \frac{1+3i}{1 + 9} = \frac{1+3i}{10}
次に、上記2つの分数を足し合わせます。
11+3i+113i=13i10+1+3i10=(13i)+(1+3i)10=13i+1+3i10=210=15\frac{1}{1+3i} + \frac{1}{1-3i} = \frac{1-3i}{10} + \frac{1+3i}{10} = \frac{(1-3i) + (1+3i)}{10} = \frac{1-3i + 1 + 3i}{10} = \frac{2}{10} = \frac{1}{5}

3. 最終的な答え

15\frac{1}{5}

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