複素数の積 $(\sqrt{3} - j) (\frac{1}{\sqrt{2}} + j\frac{1}{\sqrt{2}})$ を計算します。ここで、$j$ は虚数単位を表します。

代数学複素数複素数計算虚数単位計算
2025/6/20

1. 問題の内容

複素数の積 (3j)(12+j12)(\sqrt{3} - j) (\frac{1}{\sqrt{2}} + j\frac{1}{\sqrt{2}}) を計算します。ここで、jj は虚数単位を表します。

2. 解き方の手順

与えられた複素数の積を計算します。
まず、分配法則を用いて展開します。
(3j)(12+j12)=312+3j12j12jj12(\sqrt{3} - j) (\frac{1}{\sqrt{2}} + j\frac{1}{\sqrt{2}}) = \sqrt{3} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} + \sqrt{3} \cdot j\frac{1}{\sqrt{2}} - j \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} - j \cdot j\frac{1}{\sqrt{2}}
次に、j2=1j^2 = -1 を用いて簡略化します。
312+3j12j12+12=(32+12)+j(3212)\sqrt{3} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} + \sqrt{3} \cdot j\frac{1}{\sqrt{2}} - j \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} + \frac{1}{\sqrt{2}} = (\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{2}} + \frac{1}{\sqrt{2}}) + j(\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{2}} - \frac{1}{\sqrt{2}})
実数部と虚数部をまとめます。
3+12+j312\frac{\sqrt{3} + 1}{\sqrt{2}} + j\frac{\sqrt{3} - 1}{\sqrt{2}}
分母を有理化します。
2(3+1)2+j2(31)2\frac{\sqrt{2}(\sqrt{3} + 1)}{2} + j\frac{\sqrt{2}(\sqrt{3} - 1)}{2}
6+22+j622\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{2} + j\frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{2}

3. 最終的な答え

6+22+j622\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{2} + j\frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{2}

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