与えられた複素数の計算問題です。 $ \frac{1}{(\sqrt{3} - j)^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の計算共役複素数
2025/6/23

1. 問題の内容

与えられた複素数の計算問題です。
1(3j)2 \frac{1}{(\sqrt{3} - j)^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

まず、分母 (3j)2(\sqrt{3} - j)^2 を計算します。
(3j)2=(3)223j+j2=323j1=223j(\sqrt{3} - j)^2 = (\sqrt{3})^2 - 2\sqrt{3}j + j^2 = 3 - 2\sqrt{3}j - 1 = 2 - 2\sqrt{3}j
したがって、
1(3j)2=1223j\frac{1}{(\sqrt{3} - j)^2} = \frac{1}{2 - 2\sqrt{3}j}
次に、分母を実数化するために、分母の共役複素数 2+23j2 + 2\sqrt{3}j を分母と分子に掛けます。
1223j=1223j2+23j2+23j=2+23j(223j)(2+23j)\frac{1}{2 - 2\sqrt{3}j} = \frac{1}{2 - 2\sqrt{3}j} \cdot \frac{2 + 2\sqrt{3}j}{2 + 2\sqrt{3}j} = \frac{2 + 2\sqrt{3}j}{(2 - 2\sqrt{3}j)(2 + 2\sqrt{3}j)}
分母を計算します。
(223j)(2+23j)=22(23j)2=44(3)(1)=4+12=16(2 - 2\sqrt{3}j)(2 + 2\sqrt{3}j) = 2^2 - (2\sqrt{3}j)^2 = 4 - 4(3)(-1) = 4 + 12 = 16
したがって、
2+23j16=2(1+3j)16=1+3j8=18+38j\frac{2 + 2\sqrt{3}j}{16} = \frac{2(1 + \sqrt{3}j)}{16} = \frac{1 + \sqrt{3}j}{8} = \frac{1}{8} + \frac{\sqrt{3}}{8}j

3. 最終的な答え

18+38j\frac{1}{8} + \frac{\sqrt{3}}{8}j

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