## 1. 問題の内容

代数学複素数共役複素数複素数の積
2025/6/19
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1. 問題の内容

問題34は、与えられた複素数に対して、共役な複素数を求め、さらに元の複素数とその共役な複素数の積を求める問題です。具体的には、以下の4つの複素数についてそれぞれ共役複素数とその積を求めます。
(1) 4+3i4+3i
(2) 3i3-i
(3) 4i4i
(4) 22
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2. 解き方の手順

複素数 a+bia+bia,ba, bは実数)に対して、その共役複素数は abia-bi で定義されます。
複素数とその共役複素数の積は (a+bi)(abi)=a2(bi)2=a2b2i2=a2+b2(a+bi)(a-bi) = a^2 - (bi)^2 = a^2 - b^2 i^2 = a^2 + b^2 となります(i2=1i^2 = -1 を利用)。
(1) 4+3i4+3i の場合:
共役複素数は 43i4-3i です。
積は (4+3i)(43i)=42+32=16+9=25(4+3i)(4-3i) = 4^2 + 3^2 = 16 + 9 = 25 です。
(2) 3i3-i の場合:
共役複素数は 3+i3+i です。
積は (3i)(3+i)=32+(1)2=9+1=10(3-i)(3+i) = 3^2 + (-1)^2 = 9 + 1 = 10 です。
(3) 4i4i の場合:
4i=0+4i4i = 0+4i と考えられます。共役複素数は 04i=4i0-4i = -4i です。
積は (4i)(4i)=16i2=16(1)=16(4i)(-4i) = -16i^2 = -16(-1) = 16 です。
(4) 22 の場合:
2=2+0i2 = 2+0i と考えられます。共役複素数は 20i=22-0i = 2 です。
積は (2)(2)=4(2)(2) = 4 です。
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3. 最終的な答え

(1) 複素数:4+3i4+3i
共役複素数:43i4-3i
積:2525
(2) 複素数:3i3-i
共役複素数:3+i3+i
積:1010
(3) 複素数:4i4i
共役複素数:4i-4i
積:1616
(4) 複素数:22
共役複素数:22
積:44

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