以下の4つの複素数の絶対値を求めます。 (1) $3 - 2i$ (2) $(2 - i)(1 - 2i)$ (3) $\frac{2 - i}{2 + i}$ (4) $\frac{3 - 4i}{1 + 2i}$

代数学複素数絶対値複素数の演算
2025/4/26

1. 問題の内容

以下の4つの複素数の絶対値を求めます。
(1) 32i3 - 2i
(2) (2i)(12i)(2 - i)(1 - 2i)
(3) 2i2+i\frac{2 - i}{2 + i}
(4) 34i1+2i\frac{3 - 4i}{1 + 2i}

2. 解き方の手順

複素数 z=a+biz = a + bi の絶対値は z=a2+b2|z| = \sqrt{a^2 + b^2} で定義されます。
(1) 32i3 - 2i の絶対値
32i=32+(2)2=9+4=13|3 - 2i| = \sqrt{3^2 + (-2)^2} = \sqrt{9 + 4} = \sqrt{13}
(2) (2i)(12i)(2 - i)(1 - 2i) の絶対値
まず複素数を計算します。
(2i)(12i)=24ii+2i2=25i2=5i(2 - i)(1 - 2i) = 2 - 4i - i + 2i^2 = 2 - 5i - 2 = -5i
5i=02+(5)2=25=5|-5i| = \sqrt{0^2 + (-5)^2} = \sqrt{25} = 5
(3) 2i2+i\frac{2 - i}{2 + i} の絶対値
まず分母を実数化します。
2i2+i=(2i)(2i)(2+i)(2i)=44i+i24i2=44i14+1=34i5=3545i\frac{2 - i}{2 + i} = \frac{(2 - i)(2 - i)}{(2 + i)(2 - i)} = \frac{4 - 4i + i^2}{4 - i^2} = \frac{4 - 4i - 1}{4 + 1} = \frac{3 - 4i}{5} = \frac{3}{5} - \frac{4}{5}i
3545i=(35)2+(45)2=925+1625=2525=1=1|\frac{3}{5} - \frac{4}{5}i| = \sqrt{(\frac{3}{5})^2 + (-\frac{4}{5})^2} = \sqrt{\frac{9}{25} + \frac{16}{25}} = \sqrt{\frac{25}{25}} = \sqrt{1} = 1
(4) 34i1+2i\frac{3 - 4i}{1 + 2i} の絶対値
まず分母を実数化します。
34i1+2i=(34i)(12i)(1+2i)(12i)=36i4i+8i214i2=310i81+4=510i5=12i\frac{3 - 4i}{1 + 2i} = \frac{(3 - 4i)(1 - 2i)}{(1 + 2i)(1 - 2i)} = \frac{3 - 6i - 4i + 8i^2}{1 - 4i^2} = \frac{3 - 10i - 8}{1 + 4} = \frac{-5 - 10i}{5} = -1 - 2i
12i=(1)2+(2)2=1+4=5|-1 - 2i| = \sqrt{(-1)^2 + (-2)^2} = \sqrt{1 + 4} = \sqrt{5}

3. 最終的な答え

(1) 13\sqrt{13}
(2) 55
(3) 11
(4) 5\sqrt{5}