Kalkulator liczb zespolonych

Dalej

Liczba zespolona ma postać a + bi, gdzie a to część rzeczywista, b to część urojona, a i to pierwiastek kwadratowy z −1. Ten kalkulator przyjmuje dwie liczby zespolone, z₁ = a + bi oraz z₂ = c + di, i zwraca ich sumę, różnicę, iloczyn oraz iloraz w standardowej postaci x + yi. Podaje także moduł (odległość od początku układu) i argument (kąt, w stopniach) liczby z₁, dzięki czemu jednym rzutem oka przełączysz się między ujęciem prostokątnym a biegunowym.

Jak korzystać z kalkulatora

  1. 1

    Wpisz z₁

    Podaj część rzeczywistą a i część urojoną b pierwszej liczby zespolonej.

  2. 2

    Wpisz z₂

    Podaj część rzeczywistą c i część urojoną d drugiej liczby zespolonej.

  3. 3

    Odczytaj wyniki

    Suma, różnica, iloczyn i iloraz pojawiają się w postaci a + bi, wraz z modułem i argumentem liczby z₁.

Cztery działania

Dla z₁ = a + bi oraz z₂ = c + di arytmetyka wynika wprost z traktowania i jako symbolu, dla którego i² = −1:

  • Suma: (a + c) + (b + d)i
  • Różnica: (a − c) + (b − d)i
  • Iloczyn: (ac − bd) + (ad + bc)i
  • Iloraz: pomnóż licznik i mianownik przez sprzężenie z₂: [(ac + bd) + (bc − ad)i] / (c² + d²)

Dzielenie jest określone tylko wtedy, gdy mianownik c² + d² jest różny od zera, czyli zawsze wtedy, gdy z₂ nie jest równe 0 + 0i.

Moduł i argument liczby z₁

Moduł to odległość od początku układu do punktu (a, b) na płaszczyźnie zespolonej: |z₁| = √(a² + b²). Argument to kąt, jaki z₁ tworzy z dodatnią półosią rzeczywistą, obliczany za pomocą arcus tangens o dwóch argumentach arg(z₁) = atan2(b, a) i podawany tutaj w stopniach, w zakresie od −180° do 180°.

Przykład rozwiązany

Niech z₁ = 3 + 2i oraz z₂ = 1 + 4i.

Działanie Obliczenie Wynik
Suma (3 + 1) + (2 + 4)i 4 + 6i
Różnica (3 − 1) + (2 − 4)i 2 − 2i
Iloczyn (3·1 − 2·4) + (3·4 + 2·1)i −5 + 14i
Iloraz [(3 + 8) + (2 − 12)i] / 17 ≈ 0,6471 − 0,5882i
Moduł z₁ √(3² + 2²) = √13 ≈ 3,6056
Argument z₁ atan2(2, 3) ≈ 33,69°

Błędy, których warto unikać

  • Pomijanie i² = −1. Przy mnożeniu wyraz bd·i² zmienia znak i dołącza do części rzeczywistej; dlatego część rzeczywista iloczynu to ac − bd, a nie ac + bd.
  • Dzielenie bez sprzężenia. Nie da się rozdzielić (a + bi)/(c + di) wyraz po wyrazie; najpierw pomnóż przez (c − di)/(c − di).
  • Mylenie stopni i radianów. Tutaj argument jest podany w stopniach; wiele języków programowania zwraca z atan2 radiany. Pomnóż przez 180/π, aby przeliczyć.
  • Błędy ćwiartki. Używaj atan2, a nie zwykłego arctan(b/a), bo inaczej kąt dla punktów z ujemną częścią rzeczywistą trafi do złej ćwiartki.

Najczęściej zadawane pytania

To części dwóch danych wejściowych: z₁ = a + bi (a rzeczywista, b urojona) oraz z₂ = c + di (c rzeczywista, d urojona). Ustaw b lub d na 0, aby pracować z liczbą czysto rzeczywistą, albo a lub c na 0, aby uzyskać liczbę czysto urojoną.

Stopnie są dla większości osób łatwiejsze do odczytania. Wartość pochodzi z atan2(b, a) i mieści się w zakresie od −180° do 180°. Aby przeliczyć na radiany, pomnóż przez π/180.

Dzielenie przez zero jest nieokreślone, więc gdy c i d są równe 0, iloraz nie może zostać obliczony i kalkulator to zgłasza. Wszystkie pozostałe działania (suma, różnica, iloczyn) nadal działają.

Wprowadzone liczby są wysyłane do naszego serwera wyłącznie po to, aby obliczyć wyniki widoczne na stronie; w widoku krokowym pojawiają się też w linku strony między krokami. Nie są zapisywane ani udostępniane.

Powiązane narzędzia