虚数単位 $i$ を用いて、$(1+2i)^2$ を $a+bi$ (ただし、$a, b$ は実数) の形で表す。

代数学複素数複素数の計算二乗虚数単位
2025/8/17

1. 問題の内容

虚数単位 ii を用いて、(1+2i)2(1+2i)^2a+bia+bi (ただし、a,ba, b は実数) の形で表す。

2. 解き方の手順

複素数 (1+2i)(1+2i) の2乗を計算し、a+bia+bi の形に変形します。
まず、展開を行います。
(1+2i)2=(1+2i)(1+2i)=1+2i+2i+(2i)2(1+2i)^2 = (1+2i)(1+2i) = 1 + 2i + 2i + (2i)^2
i2=1i^2 = -1 であることを利用して計算を続けます。
1+2i+2i+4i2=1+4i+4(1)=1+4i4=3+4i1 + 2i + 2i + 4i^2 = 1 + 4i + 4(-1) = 1 + 4i - 4 = -3 + 4i
よって、(1+2i)2=3+4i(1+2i)^2 = -3 + 4i となります。

3. 最終的な答え

3+4i-3+4i