与えられた複素数の分数を簡単にし、$a+bi$ の形式で表現します。具体的には、$\frac{8}{3-4i}$ を計算します。

代数学複素数複素数の計算分数の計算
2025/8/8
はい、承知しました。与えられた問題について、以下の形式で回答します。

1. 問題の内容

与えられた複素数の分数を簡単にし、a+bia+bi の形式で表現します。具体的には、834i\frac{8}{3-4i} を計算します。

2. 解き方の手順

複素数の分数を簡単にするには、分母の共役複素数を分子と分母の両方に掛けます。
* 分母 34i3-4i の共役複素数は 3+4i3+4i です。
* 分子と分母に 3+4i3+4i を掛けます。
834i=834i3+4i3+4i\frac{8}{3-4i} = \frac{8}{3-4i} \cdot \frac{3+4i}{3+4i}
834i=8(3+4i)(34i)(3+4i)\frac{8}{3-4i} = \frac{8(3+4i)}{(3-4i)(3+4i)}
* 分子を展開します。
8(3+4i)=24+32i8(3+4i) = 24 + 32i
* 分母を展開します。
(34i)(3+4i)=32(4i)2=916i2(3-4i)(3+4i) = 3^2 - (4i)^2 = 9 - 16i^2
i2=1i^2 = -1 なので、
916i2=916(1)=9+16=259 - 16i^2 = 9 - 16(-1) = 9 + 16 = 25
* したがって、
8(3+4i)(34i)(3+4i)=24+32i25\frac{8(3+4i)}{(3-4i)(3+4i)} = \frac{24+32i}{25}
* この複素数を、a+bia+bi の形式で書き表します。
24+32i25=2425+3225i\frac{24+32i}{25} = \frac{24}{25} + \frac{32}{25}i

3. 最終的な答え

2425+3225i\frac{24}{25} + \frac{32}{25}i

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