Împărțirea numerelor complexe (trucul cu conjugatul)
Ideea simplă
Ca să împarți \( \displaystyle \frac{z}{u} \), înmulțești sus și jos cu conjugatul lui \( \displaystyle u \) ca să scapi de \( \displaystyle i \) din numitor
Formulă
Dacă \( \displaystyle u=c+di\ne 0 \), atunci \( \displaystyle \overline{u}=c-di \) și
Exemplu rezolvat
Calculează \( \displaystyle \frac{3+2i}{1-i} \)
\( \displaystyle \overline{1-i}=1+i \)
\( \displaystyle \frac{3+2i}{1-i}=\frac{(3+2i)(1+i)}{(1-i)(1+i)} \)
Numitor: \( \displaystyle (1-i)(1+i)=1-i^2=2 \)
Numărător: \( \displaystyle (3+2i)(1+i)=3+3i+2i+2i^2=3+5i-2=1+5i \)
Rezultat: \( \displaystyle \frac{3+2i}{1-i}=\frac{1+5i}{2}=\frac{1}{2}+\frac{5}{2}i \)
Greșeală des întâlnită: să „împarți” separat părțile reale și imaginare. Nu e corect. Folosești conjugatul
Exerciții
1
Calculează \( \displaystyle \frac{1+i}{1-i} \)
Răspuns: \( \displaystyle i \)
2
Calculează inversul lui \( \displaystyle z=2-3i \)
Răspuns: \( \displaystyle z^{-1}=\frac{2+3i}{13} \)
3
Calculează \( \displaystyle \frac{4}{2+2i} \)
Răspuns: \( \displaystyle 1-i \)
4
Calculează \( \displaystyle \frac{5-i}{2+i} \)
Răspuns: \( \displaystyle \frac{9}{5}-\frac{7}{5}i \)
5
Spune dacă \( \displaystyle z=0 \) are invers în \( \displaystyle \mathbb{C} \)
Răspuns: Nu are
Răspunsuri
2
\( \displaystyle z^{-1}=\frac{2+3i}{13} \)
3
\( \displaystyle 1-i \)
4
\( \displaystyle \frac{9}{5}-\frac{7}{5}i \)
Rezolvări
1
Înmulțim cu conjugatul \( \displaystyle 1+i \) \( \displaystyle \frac{1+i}{1-i}=\frac{(1+i)(1+i)}{(1-i)(1+i)}=\frac{1+2i+i^2}{2}=\frac{2i}{2}=i \)
2
\( \displaystyle z^{-1}=\frac{\overline{z}}{z\overline{z}}=\frac{2+3i}{2^2+(-3)^2}=\frac{2+3i}{13} \)
3
\( \displaystyle \frac{4}{2+2i}=\frac{4(2-2i)}{(2+2i)(2-2i)}=\frac{8-8i}{4+4}=\frac{8-8i}{8}=1-i \)
4
\( \displaystyle \frac{5-i}{2+i}=\frac{(5-i)(2-i)}{(2+i)(2-i)} \) numitor \( \displaystyle 4+1=5 \) numărător \( \displaystyle 10-5i-2i+i^2=9-7i \) deci \( \displaystyle \frac{9-7i}{5}=\frac{9}{5}-\frac{7}{5}i \)
5
Inversul există doar pentru \( \displaystyle z\ne 0 \) deoarece altfel ar trebui să împărțim la \( \displaystyle |z|^2=0 \)