複素数計算機
カテゴリー:代数II
- 2025年4月2日
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複素数の加算、減算、乗算、または除算を実行します。
i
i
複素数とは何ですか?
複素数は、2つの部分から構成される数です:
- 実部:通常の数(例:
3
)として表されます。 - 虚部:
i
で掛けられた数として表され、i
は-1
の平方根です。
複素数は次の形式で書かれます:
a + bi
ここで:
a
は実部です。b
は虚部の係数です。
例えば:
2 + 3i
は複素数です。5 + 0i
は実数です(虚部なし)。0 + 4i
は純粋な虚数です。
複素数の応用
複素数はさまざまな分野で使用されます:
- 工学:回路解析、信号処理。
- 数学:二次方程式の解法、フラクタル。
- 物理学:波や振動の表現。
複素数計算機の特徴
- 基本的な算術:2つの複素数の加算、減算、乗算、除算を行います。
- 共役計算:複素数の共役を求めます。
- モジュラス:複素数の大きさを計算します。
- 極形式変換:複素数を極座標で表現します。
- 逆数:複素数の逆数を計算します。
- ステップバイステップの説明:各計算の詳細な手順を表示します。
複素数計算機の使い方
ステップ1:複素数を入力
- 最初の複素数の実部と虚部を複素数1とラベル付けされたフィールドに入力します。
- 2番目の複素数の実部と虚部を複素数2とラベル付けされたフィールドに入力します。
ステップ2:演算を選択
- ドロップダウンメニューから演算を選択します:
- 加算 (+):2つの複素数を加算します。
- 減算 (-):最初の複素数から2番目の複素数を減算します。
- 乗算 (*):FOIL法を使用して2つの複素数を乗算します。
- 除算 (/):最初の複素数を2番目の複素数で除算します。
- 共役:最初の複素数の共役を求めます。
- モジュラス:最初の複素数の大きさを計算します。
- 極形式:最初の複素数を極座標に変換します。
- 逆数:最初の複素数の逆数を計算します。
ステップ3:"計算"をクリック
- "計算"ボタンを押して計算を実行します。計算機は:
- 結果セクションに結果を表示します。
- 各計算ステップの詳細な内訳を提供します。
ステップ4:フィールドをクリア
- "クリア"ボタンを押してすべてのフィールドをリセットし、新しい計算を開始します。
例題計算
例1:加算
入力:
- 複素数1:
2 + 3i
- 複素数2:
4 + 5i
- 演算:加算
計算:
(2 + 3i) + (4 + 5i) = (2 + 4) + (3 + 5)i = 6 + 8i
出力:
- 結果:
6 + 8i
例2:極形式
入力:
- 複素数:
2 + 3i
- 演算:極形式
計算:
r = sqrt(2^2 + 3^2) = sqrt(13) ≈ 3.61
θ = tan-1(3/2) ≈ 0.98 ラジアン
極形式 = 3.61(cos(0.98) + i sin(0.98))
出力:
- 結果:
3.61(cos(0.98) + i sin(0.98))
よくある質問(FAQ)
複素数のFOIL法とは何ですか?
FOIL法は次の略語です:
- F:最初の項を掛ける。
- O:外側の項を掛ける。
- I:内側の項を掛ける。
- L:最後の項を掛ける。
2つの複素数(a + bi)
と(c + di)
に対して、FOILは乗算を次のように簡略化します:
(a + bi)(c + di) = ac + adi + bci + bdi^2
i^2 = -1
であるため、結果は次のようになります:
(ac - bd) + (ad + bc)i
複素数のモジュラスはどのように計算されますか?
a + bi
のモジュラス(または大きさ)は:
|a + bi| = sqrt(a^2 + b^2)
これは、複素数が複素平面の原点からの距離を表します。
複素数の共役とは何ですか?
a + bi
の共役はa - bi
です。これは虚部の符号を反転させることで得られます。
複素数の極形式とは何ですか?
a + bi
の極形式は:
r(cos θ + i sin θ)
ここで:
r = sqrt(a^2 + b^2)
(モジュラス)θ = tan-1(b/a)
(ラジアンでの角度)
複素数でゼロで割ることはできますか?
いいえ、ゼロでの除算は実数と複素数の両方で未定義です。2番目の複素数が0 + 0i
の場合、計算機はエラーを表示します。
複素数計算機の利点
- 教育的:各演算をわかりやすいステップに分解します。
- 正確:複雑な算術を正確に処理します。
- 多用途:極形式やモジュラス計算などの高度な演算を含みます。
- ユーザーフレンドリー:迅速な計算のためのシンプルなインターフェース。
この計算機は、学生、エンジニア、複素数を扱うすべての人に最適です!