次の複素数の計算問題を解きます。 (1) $(1+\sqrt{-2})(3-\sqrt{-8})$ (2) $(1-i)^3$ (3) $\frac{1}{1+i} + \frac{1}{1-2i}$

代数学複素数複素数の計算
2025/4/24

1. 問題の内容

次の複素数の計算問題を解きます。
(1) (1+2)(38)(1+\sqrt{-2})(3-\sqrt{-8})
(2) (1i)3(1-i)^3
(3) 11+i+112i\frac{1}{1+i} + \frac{1}{1-2i}

2. 解き方の手順

(1) (1+2)(38)(1+\sqrt{-2})(3-\sqrt{-8})
2=2i\sqrt{-2} = \sqrt{2}i, 8=8i=22i\sqrt{-8} = \sqrt{8}i = 2\sqrt{2}i
したがって、
(1+2i)(322i)=322i+32i4i2=3+2i+4=7+2i(1+\sqrt{2}i)(3-2\sqrt{2}i) = 3 - 2\sqrt{2}i + 3\sqrt{2}i - 4i^2 = 3 + \sqrt{2}i + 4 = 7 + \sqrt{2}i
(2) (1i)3(1-i)^3
(1i)2=12i+i2=12i1=2i(1-i)^2 = 1 - 2i + i^2 = 1 - 2i - 1 = -2i
(1i)3=(1i)2(1i)=2i(1i)=2i+2i2=2i2=22i(1-i)^3 = (1-i)^2(1-i) = -2i(1-i) = -2i + 2i^2 = -2i - 2 = -2 - 2i
(3) 11+i+112i\frac{1}{1+i} + \frac{1}{1-2i}
11+i=1i(1+i)(1i)=1i1i2=1i1(1)=1i2\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}
112i=1+2i(12i)(1+2i)=1+2i1(2i)2=1+2i14i2=1+2i1+4=1+2i5\frac{1}{1-2i} = \frac{1+2i}{(1-2i)(1+2i)} = \frac{1+2i}{1 - (2i)^2} = \frac{1+2i}{1 - 4i^2} = \frac{1+2i}{1+4} = \frac{1+2i}{5}
したがって、
11+i+112i=1i2+1+2i5=5(1i)+2(1+2i)10=55i+2+4i10=7i10=710110i\frac{1}{1+i} + \frac{1}{1-2i} = \frac{1-i}{2} + \frac{1+2i}{5} = \frac{5(1-i) + 2(1+2i)}{10} = \frac{5 - 5i + 2 + 4i}{10} = \frac{7 - i}{10} = \frac{7}{10} - \frac{1}{10}i

3. 最終的な答え

(1) 7+2i7 + \sqrt{2}i
(2) 22i-2 - 2i
(3) 710110i\frac{7}{10} - \frac{1}{10}i

「代数学」の関連問題

与えられた単項式について、指定された文字に着目したときの係数と次数を求める問題です。

単項式係数次数文字に着目
2025/4/24

次の式を計算します。 $\frac{7}{(x+3)(x-4)} - \frac{6}{(x-3)(x+3)}$

分数式式の計算代数
2025/4/24

与えられた式 $\frac{1}{x(x+1)} - \frac{1}{(x+1)(x+2)}$ を計算し、簡略化する。

分数式式の簡略化代数
2025/4/24

与えられた式 $\frac{1}{x+1} + \frac{1}{x}$ を計算し、より簡単な形にまとめよ。

分数式の計算通分式の整理
2025/4/24

与えられた式 $\frac{2x}{x^2 - 4} - \frac{3x}{x^2 - 4}$ を計算し、最も簡単な形で表してください。

分数式式の計算因数分解代数
2025/4/24

次の式を計算します。 $\frac{x}{x+1} + \frac{2}{x+1}$

分数式の計算代数
2025/4/24

与えられた不等式 $x^2 - 3x < x - 5$ を解く問題です。

二次不等式判別式因数分解解なし
2025/4/24

与えられた式 $\frac{x^2 - 3x - 10}{x^2 + 2x - 3} \div \frac{x - 5}{x + 3}$ を簡略化します。

分数式因数分解式の簡略化
2025/4/24

与えられた数式 $\frac{x}{x^2 - 2x + 1} \div \frac{x^2 + 3x}{x-1}$ を簡約化する問題です。

分数式簡約化因数分解代数
2025/4/24

与えられた式は、分数式の割り算 $\frac{2x}{x+5} \div \frac{x+2}{x+5}$ です。これを簡単化します。

分数式割り算簡単化約分
2025/4/24