複素数の分数を $a+bi$ の形で表す問題です。具体的には、(1) $\frac{2+3i}{1+2i}$ を計算し、(2) $\frac{5-2i}{3+4i}$ を計算します。

代数学複素数複素数の計算分数
2025/6/9

1. 問題の内容

複素数の分数を a+bia+bi の形で表す問題です。具体的には、(1) 2+3i1+2i\frac{2+3i}{1+2i} を計算し、(2) 52i3+4i\frac{5-2i}{3+4i} を計算します。

2. 解き方の手順

**(1) 2+3i1+2i\frac{2+3i}{1+2i} の計算**
分母と分子に、分母の共役複素数である 12i1-2i を掛けます。
2+3i1+2i=(2+3i)(12i)(1+2i)(12i)\frac{2+3i}{1+2i} = \frac{(2+3i)(1-2i)}{(1+2i)(1-2i)}
分子を展開します。
(2+3i)(12i)=24i+3i6i2=2i6i2(2+3i)(1-2i) = 2 - 4i + 3i - 6i^2 = 2 - i - 6i^2
分母を展開します。
(1+2i)(12i)=12i+2i4i2=14i2(1+2i)(1-2i) = 1 - 2i + 2i - 4i^2 = 1 - 4i^2
i2=1i^2 = -1 なので、
分子 =2i6(1)=2i+6=8i= 2 - i - 6(-1) = 2 - i + 6 = 8 - i
分母 =14(1)=1+4=5= 1 - 4(-1) = 1 + 4 = 5
したがって、
2+3i1+2i=8i5=8515i\frac{2+3i}{1+2i} = \frac{8-i}{5} = \frac{8}{5} - \frac{1}{5}i
**(2) 52i3+4i\frac{5-2i}{3+4i} の計算**
分母と分子に、分母の共役複素数である 34i3-4i を掛けます。
52i3+4i=(52i)(34i)(3+4i)(34i)\frac{5-2i}{3+4i} = \frac{(5-2i)(3-4i)}{(3+4i)(3-4i)}
分子を展開します。
(52i)(34i)=1520i6i+8i2=1526i+8i2(5-2i)(3-4i) = 15 - 20i - 6i + 8i^2 = 15 - 26i + 8i^2
分母を展開します。
(3+4i)(34i)=912i+12i16i2=916i2(3+4i)(3-4i) = 9 - 12i + 12i - 16i^2 = 9 - 16i^2
i2=1i^2 = -1 なので、
分子 =1526i+8(1)=1526i8=726i= 15 - 26i + 8(-1) = 15 - 26i - 8 = 7 - 26i
分母 =916(1)=9+16=25= 9 - 16(-1) = 9 + 16 = 25
したがって、
52i3+4i=726i25=7252625i\frac{5-2i}{3+4i} = \frac{7-26i}{25} = \frac{7}{25} - \frac{26}{25}i

3. 最終的な答え

(1) 2+3i1+2i=8515i\frac{2+3i}{1+2i} = \frac{8}{5} - \frac{1}{5}i
(2) 52i3+4i=7252625i\frac{5-2i}{3+4i} = \frac{7}{25} - \frac{26}{25}i

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