与えられた複素数の分数 $\frac{2-i}{2+i}$ を、より簡単な形に計算せよ。

代数学複素数複素数の計算分数の有理化
2025/5/17

1. 問題の内容

与えられた複素数の分数 2i2+i\frac{2-i}{2+i} を、より簡単な形に計算せよ。

2. 解き方の手順

複素数の分母を有理化するために、分母の共役複素数(ここでは 2i2-i)を分母と分子の両方に掛けます。
2i2+i=(2i)(2i)(2+i)(2i)\frac{2-i}{2+i} = \frac{(2-i)(2-i)}{(2+i)(2-i)}
分子を計算します。
(2i)(2i)=2(2)+2(i)i(2)i(i)=42i2i+i2=44i1=34i(2-i)(2-i) = 2(2) + 2(-i) -i(2) -i(-i) = 4 - 2i - 2i + i^2 = 4 - 4i - 1 = 3 - 4i
分母を計算します。
(2+i)(2i)=2(2)+2(i)+i(2)+i(i)=42i+2ii2=4(1)=4+1=5(2+i)(2-i) = 2(2) + 2(-i) + i(2) + i(-i) = 4 - 2i + 2i - i^2 = 4 - (-1) = 4 + 1 = 5
したがって、
2i2+i=34i5=3545i\frac{2-i}{2+i} = \frac{3-4i}{5} = \frac{3}{5} - \frac{4}{5}i

3. 最終的な答え

3545i\frac{3}{5} - \frac{4}{5}i

「代数学」の関連問題

ある生徒が以下の3つの問題を解いたが、間違っている箇所があるので、それを指摘し、正しく解き直す。 (1) $18ab \div 3a \times 2b$ (2) $6x^2y \div \frac{...

式の計算分数式文字式計算ミス
2025/5/17

$2a \times 3b = 6ab$ となる理由を、式の変形で使った計算法則とともに説明してください。

式の計算乗法結合法則交換法則文字式
2025/5/17

与えられた数式の空欄を埋めて、式が成り立つようにします。 数式は以下の通りです。 $6a + \boxed{①}b + \boxed{②}(a - 5b) = 12a - 6b$

方程式式の展開係数比較
2025/5/17

問題は、空欄を埋めて以下の式を成立させることです。 $6a + \boxed{①}b + \boxed{②}(a - 5b) = 12a - 6b$

方程式式の整理一次方程式
2025/5/17

次の式が成り立つように、空欄に数字や文字を入れなさい。 $6a + \boxed{①} b + \boxed{②} (a - 5b) = 12a - 6b$

一次方程式式の展開文字式
2025/5/17

関数 $y = f(x) = x^2 - (2a - 3)x - 2a - 2$ について、区間 $-2 \le x \le 3$ における最大値と最小値を、$a$ の値によって場合分けして求める問題...

二次関数最大値最小値場合分け平方完成
2025/5/17

$y$ は $x$ に反比例しており、$x=-2$ のとき $y=5$ である。このとき、$y$ を $x$ の式で表す問題を解く。

反比例比例定数関数
2025/5/17

与えられた式 $(x+2)(x+3)(x-2)(x-3)$ を展開して、最も簡単な形に整理する。

式の展開多項式因数分解
2025/5/17

$\frac{a-b}{2} + \frac{2a+b}{3}$ を計算し、できる限り簡略化してください。

分数式の計算文字式計算
2025/5/17

与えられた式 $(x+y)(x+y-z)$ を展開せよ。

式の展開多項式
2025/5/17