أتدرب وأحل المسائل

العمليات على الأعداد المركبة

أجد ناتج كلّ ممّا يأتي، ثم أكتبه بالصورة القياسية:

1) (7 + 2i) + (3 – 11i)

(7+2i)+(3−11i)=10−9i

(2)  (5 – 9i) – (-4 + 7i)

 (5−9i)−(−4+7i)=9−16i

(3) (4 – 3i) (1 + 3i)

(4−3i)(1+3i)=4+12i−3i+9=13+9i

(4) (4 – 6i) (1 – 2i) (2 – 3i)

(4−6i)(1−2i)(2−3i)=(4−6i)(2−3i−4i−6)=(4−6i)(−4−7i)=−16−28i+24i−42=−58−4i

(5) (x2 + y2)2 = 50(x2 – y2)

(9−2i)2=81−36i−4=77−36i

(6) 48+19i5−4i

48+19i5−4i=48+19i5−4i×5+4i5+4i=240+192i+95i−7625+16=164+287i41=4+7i

 

أجد ناتج كلّ ممّا يأتي بالصورة المثلثية:

(7) 6(cos⁡ π+isin⁡ π)×2(cos⁡ (−π4)+isin⁡ (−π4))

6(cos⁡ π+isin⁡ π)×2(cos⁡ (−π4)+isin⁡ (−π4))=12(cos⁡ (π−π4)+isin⁡ (π−π4))=12(cos⁡ 3π4+isin⁡ 3π4)

(8) (cos⁡ 3π10+isin⁡ 3π10)÷(cos⁡ 2π5+isin⁡ 2π5)

 (cos⁡ (3π10)+isin⁡ (3π10))÷(cos⁡ 2π5+isin⁡ 2π5)=cos⁡ (3π10−2π5)+isin⁡ (3π10−2π5)=cos⁡ (−π10)+isin⁡ (−π10)

(9) 12(cos⁡ π4+isin⁡ π4)÷4(cos⁡ π3+isin⁡ π3)

12(cos⁡ (π4)+isin⁡ (π4))÷4(cos⁡ π3+isin⁡ π3)=124(cos⁡ (π4−π3)+isin⁡ (π4−π3))=3(cos⁡ (−π12)+isin⁡ (−π12))

(10) 11(cos⁡ (−π6)+isin⁡ (−π6))×2(cos⁡ 3π2+isin⁡ 3π2)

11(cos⁡(−π6)+isin⁡(−π6))×2(cos⁡(3π2)+isin⁡(3π2))=22(cos⁡(−π6+3π2)+isin⁡(−π6+3π2))=22(cos⁡ (4π3)+isin⁡ (4π3))=22(cos⁡ (4π3−2π)+isin⁡ (4π3−2π))=22(cos⁡ (−2π3)+isin⁡ (−2π3))

 

أجد القيم الحقيقية للثابتين a و b في كل ممّا يأتي:

(11) (a+6i)+(7−ib)=−2+5i

(a+6i)+(7−bi)=−2+5ia+7+(6−b)i=−2+5i→a+7=−2,6−b=5→a=−9,b=1

(12) (11−ia)−(b−9i)=7−6i

(11−ia)−(b−9i)=7−6i11−b+(9−a)i=7−6i→11−b=7,9−a=−6

(13) (a+ib)(2−i)=5+5i

(a+ib)(2−i)=5+5i2a+b+(2b−a)i=5+5i→2a+b=5,2b−a=5→b=3,a=1

طريقة ثانية للحل:

a+ib=5+5i2−i=5+5i2−i×2+i2+i=10+5i+10i−54+1=5+15i5→a=1+3i→a1,b=3

(14) a−6i1−2i=b+4i

a−6i1−2i=b+4i→a−6i1−2i×1+2i1+2i=b+4i→a+2ai−6i+121+4=b+4i→a+125+2a−65i=b+4i→a+125=b,2a−65=4→a=13

بتعويض قيمة a في المعادلة الأولى ينتج أن: b = 5

طريقة ثانية للحل:

a−6i=(b+4i)(1−2i)→a−6i=b+8+(−2b+4)i→a=b+8,−6=−2b+4→b=5,a=13

 

(15) أضرب العدد المركب 8(cos⁡ π4−isin⁡ π4) في مرافقه.

z=8(cos⁡ (π4)−isin⁡ (π4))=8(cos⁡ (−π4)+isin⁡ (−π4))→z¯=8(cos⁡ (π4)+isin⁡ (π4))→zz¯=8(cos⁡ (π4)−isin⁡ (π4))×8(cos⁡ (π4)+isin⁡ (π4))=64(cos2⁡ (π4)+sin2⁡ (π4))=64

الحل الثاني: نكتب كلاً من العددين بالصورة المثلثية أولاً ثم نطبق القاعدة:

z=8(cos⁡ (π4)−isin⁡ (π4))=8(cos⁡ (−π4)+isin⁡ (−π4))→z¯=8(cos⁡ (π4)+isin⁡ (π4))→zz¯=64(cos⁡ (−π4+π4)+isin⁡ (−π4+π4))=64

الحل الثالث: نكتب كلاً من العددين بالصورة القياسية أولاً ثم إجراء عملية الضرب:

z=8(cos⁡ (π4)−isin⁡ (π4))=8(12−12i)=42−42i→z¯=42+42i→zz¯=(42−42i)(42+42i)=32+32=64

 

إذا كان: z1=12−2i,z2=5−i15,z3=2−2i ، فأجد المقياس والسعة الرئيسة لكل ممّا يأتي:

(16) z2z1

z1=23−2i,z2=5−i15,z3=2−2i|z1|=12+4=4|z2|=5+15=25|z3|=4+4=22Arg⁡(z1)=−tan−1⁡(223)=−tan−1⁡(13)=−π6Arg⁡(z2)=−tan−1⁡(155)=−tan−1⁡(3)=−π3Arg⁡(z3)=−tan−1⁡(22)=−tan−1⁡(1)=−π4|z2z1|=|z2||z1|=254=52Arg⁡(z2z1)=Arg⁡(z2)−Arg⁡(z1)=−π3−(−π6)=−π6

(17) 1z3

|1z3|=|1||z3|=122Arg⁡(1z3)=Arg⁡(1)−Arg⁡(z3)=0−(−π4)=π4

(18) z3z2

z2¯=5+i15→|z2¯|=|z2|=25,Arg⁡(z2¯)=−Arg⁡(z2)=π3|z3z2¯|=|z3||z2¯|=2225=25Arg⁡(z3z2¯)=Arg⁡(z3)−Arg⁡(z2¯)=−π4−π3=−7π12