Məzmuna keç

Kompleks ədədlər

Qoşma kompleks ədədlər

z=a+biz = a + bi kompleks ədədinin qoşması onun xəyali hissəsinin işarəsini dəyişməklə alınır. Ədədin öz qoşması ilə cəmi və hasili həmişə həqiqi ədəd olur. Ona görə qoşma ədədlər kompleks ədədlərin bölünməsində, zˉ\bar{z} olan tənliklərdə və diskriminantı mənfi olan kvadrat tənliklərdə lazım olur.

  • Qəbul, II mərhələ
  • Buraxılış, 11-ci sinif
Mövzu DİM-in 2027 proqramından, səh. 16

Tərif

z=a+biz = a + bi kompleks ədədinin qoşması zˉ=a−bi\bar{z} = a - bi ədədinə deyilir. Həqiqi hissə dəyişmir, xəyali hissə isə əks işarə alır: Re⁡zˉ=Re⁡z\operatorname{Re} \bar{z} = \operatorname{Re} z, Im⁡zˉ=−Im⁡z\operatorname{Im} \bar{z} = -\operatorname{Im} z.

  • z=3+4i  ⟹  zˉ=3−4iz = 3 + 4i \implies \bar{z} = 3 - 4i;
  • z=−2−7i  ⟹  zˉ=−2+7iz = -2 - 7i \implies \bar{z} = -2 + 7i;
  • z=5i  ⟹  zˉ=−5iz = 5i \implies \bar{z} = -5i;
  • z=6  ⟹  zˉ=6z = 6 \implies \bar{z} = 6.

zz və zˉ\bar{z} bir-birinin qoşmasıdır, ona görə onlara qoşma kompleks ədədlər deyilir. Qoşmanı tapmazdan əvvəl ədədi a+bia + bi şəklinə gətirin: z=i(2−i)=2i−i2=1+2iz = i(2 - i) = 2i - i^2 = 1 + 2i, deməli zˉ=1−2i\bar{z} = 1 - 2i.

Cəm, fərq və hasil

z=a+biz = a + bi olduqda:

z+zˉ=(a+bi)+(a−bi)=2a,z + \bar{z} = (a + bi) + (a - bi) = 2a,
z−zˉ=2bi,z - \bar{z} = 2bi,
z⋅zˉ=(a+bi)(a−bi)=a2−b2i2=a2+b2.z \cdot \bar{z} = (a + bi)(a - bi) = a^2 - b^2 i^2 = a^2 + b^2.

Deməli, qoşma ədədlərin cəmi və hasili həqiqi ədəddir, fərqi isə (b≠0b \neq 0 olduqda) xalis xəyali ədəddir. Həmişə z⋅zˉ≥0z \cdot \bar{z} \geq 0 olur, bu hasil yalnız z=0z = 0 olduqda sıfıra bərabərdir. a2+b2\sqrt{a^2 + b^2} ədədi zz-in modulu (∣z∣|z|) olduğu üçün z⋅zˉ=∣z∣2z \cdot \bar{z} = |z|^2 və ∣zˉ∣=∣z∣|\bar{z}| = |z|.

Məsələn, z=3−4iz = 3 - 4i üçün z+zˉ=6z + \bar{z} = 6, z⋅zˉ=32+42=25z \cdot \bar{z} = 3^2 + 4^2 = 25.

Xassələr və həndəsi mənası

  • zˉ‾=z\overline{\bar{z}} = z: qoşmanın qoşması ədədin özüdür.
  • z1+z2‾=zˉ1+zˉ2\overline{z_1 + z_2} = \bar{z}_1 + \bar{z}_2, z1−z2‾=zˉ1−zˉ2\overline{z_1 - z_2} = \bar{z}_1 - \bar{z}_2.
  • z1⋅z2‾=zˉ1⋅zˉ2\overline{z_1 \cdot z_2} = \bar{z}_1 \cdot \bar{z}_2 və z2≠0z_2 \neq 0 olduqda qismətin qoşması qoşmaların qismətinə bərabərdir.
  • zˉ=z\bar{z} = z yalnız zz həqiqi ədəd olduqda doğrudur.
  • zˉ=−z\bar{z} = -z yalnız zz xalis xəyali ədəd və ya sıfır olduqda doğrudur.

Kompleks müstəvidə z=a+biz = a + bi ədədinə (a; b)(a;\ b) nöqtəsi, zˉ\bar{z} ədədinə isə (a; −b)(a;\ -b) nöqtəsi uyğundur. Deməli, zz və zˉ\bar{z} nöqtələri həqiqi oxa nəzərən simmetrikdir.

Qoşmanın tətbiqləri

Bölmə. Məxrəcdə kompleks ədəd olduqda kəsrin surətini və məxrəcini məxrəcin qoşmasına vururuq, məxrəc həqiqi ədədə çevrilir:

51+2i=5(1−2i)(1+2i)(1−2i)=5(1−2i)1+4=1−2i.\dfrac{5}{1 + 2i} = \dfrac{5(1 - 2i)}{(1 + 2i)(1 - 2i)} = \dfrac{5(1 - 2i)}{1 + 4} = 1 - 2i.

Kvadrat tənliklər. Həqiqi əmsallı kvadrat tənliyin diskriminantı mənfi olduqda onun kökləri qoşma kompleks ədədlərdir. x2−4x+13=0x^2 - 4x + 13 = 0 tənliyində D=16−52=−36D = 16 - 52 = -36, x=4±6i2=2±3ix = \dfrac{4 \pm 6i}{2} = 2 \pm 3i. Köklərin cəmi 44, hasili 22+32=132^2 + 3^2 = 13-dür, bu da Viyet teoreminə uyğundur.

zˉ\bar{z} olan tənliklər. z=a+biz = a + bi, zˉ=a−bi\bar{z} = a - bi yazırıq, sonra iki kompleks ədədin bərabərlik şərtinə görə həqiqi və xəyali hissələri ayrıca bərabərləşdiririk.

Yadda saxla

  1. z=a+bi  ⟹  zˉ=a−biz = a + bi \implies \bar{z} = a - bi: həqiqi hissə eyni qalır, xəyali hissə işarəsini dəyişir.
  2. z+zˉ=2az + \bar{z} = 2a, z⋅zˉ=a2+b2z \cdot \bar{z} = a^2 + b^2; hər ikisi həqiqi ədəddir.
  3. zˉ‾=z\overline{\bar{z}} = z, z1±z2‾=zˉ1±zˉ2\overline{z_1 \pm z_2} = \bar{z}_1 \pm \bar{z}_2, z1z2‾=zˉ1zˉ2\overline{z_1 z_2} = \bar{z}_1 \bar{z}_2.
  4. zz və zˉ\bar{z} nöqtələri həqiqi oxa nəzərən simmetrikdir.
  5. Kompleks məxrəcdən qurtulmaq üçün surət və məxrəc məxrəcin qoşmasına vurulur.

Həll olunmuş misallar

  1. Misal 1

    z+2zˉ=6−5iz + 2\bar{z} = 6 - 5i tənliyini həll edin.

    Həlli

    z=a+biz = a + bi olsun, onda zˉ=a−bi\bar{z} = a - bi və

    z+2zˉ=a+bi+2(a−bi)=3a−bi.z + 2\bar{z} = a + bi + 2(a - bi) = 3a - bi.

    Tənlik 3a−bi=6−5i3a - bi = 6 - 5i şəklini alır. Həqiqi və xəyali hissələri bərabərləşdirək: 3a=63a = 6, −b=−5-b = -5. Buradan a=2a = 2, b=5b = 5.

    Yoxlama: (2+5i)+2(2−5i)=2+5i+4−10i=6−5i(2 + 5i) + 2(2 - 5i) = 2 + 5i + 4 - 10i = 6 - 5i.

    Cavab: z=2+5iz = 2 + 5i.

  2. Misal 2

    3+i1−i\dfrac{3 + i}{1 - i} qismətini a+bia + bi şəklində yazın.

    Həlli

    Məxrəcin qoşması 1+i1 + i-dir. Surəti və məxrəci ona vuraq:

    (3+i)(1+i)(1−i)(1+i)=3+3i+i+i212+12=2+4i2=1+2i.\dfrac{(3 + i)(1 + i)}{(1 - i)(1 + i)} = \dfrac{3 + 3i + i + i^2}{1^2 + 1^2} = \dfrac{2 + 4i}{2} = 1 + 2i.

    Yoxlama: (1+2i)(1−i)=1−i+2i−2i2=3+i(1 + 2i)(1 - i) = 1 - i + 2i - 2i^2 = 3 + i.

    Cavab: 1+2i1 + 2i.

Özünü yoxla

Əvvəl özün həll et, sonra cavaba bax.

  1. z=(2−i)2z = (2 - i)^2 ədədinin qoşmasını tapın.

    1. 3−4i3 - 4i
    2. 5+4i5 + 4i
    3. 3+4i3 + 4i
    4. −3+4i-3 + 4i
    5. 5−4i5 - 4i
    Cavabı göstərCavabı gizlət

    Düzgün cavab: C 3+4i3 + 4i

    Əvvəlcə ədədi a+bia + bi şəklinə gətirək: (2−i)2=4−4i+i2=4−4i−1=3−4i(2 - i)^2 = 4 - 4i + i^2 = 4 - 4i - 1 = 3 - 4i. Qoşması: zˉ=3+4i\bar{z} = 3 + 4i.

  2. z=5−12iz = 5 - 12i olarsa, z⋅zˉ+z+zˉz \cdot \bar{z} + z + \bar{z} ifadəsinin qiymətini tapın.

    1. 169
    2. 179
    3. −109-109
    4. 13
    5. 179−24i179 - 24i
    Cavabı göstərCavabı gizlət

    Düzgün cavab: B 179

    z⋅zˉ=52+122=25+144=169z \cdot \bar{z} = 5^2 + 12^2 = 25 + 144 = 169, z+zˉ=2⋅5=10z + \bar{z} = 2 \cdot 5 = 10. Cəm: 169+10=179169 + 10 = 179.

  3. 2z−zˉ=3+6i2z - \bar{z} = 3 + 6i olarsa, zz-i tapın.

    1. 3+6i3 + 6i
    2. 1+2i1 + 2i
    3. 3−2i3 - 2i
    4. 1+6i1 + 6i
    5. 3+2i3 + 2i
    Cavabı göstərCavabı gizlət

    Düzgün cavab: E 3+2i3 + 2i

    z=a+biz = a + bi olsun: 2(a+bi)−(a−bi)=a+3bi2(a + bi) - (a - bi) = a + 3bi. Onda a+3bi=3+6ia + 3bi = 3 + 6i, yəni a=3a = 3, 3b=63b = 6, b=2b = 2. Yoxlama: 2(3+2i)−(3−2i)=6+4i−3+2i=3+6i2(3 + 2i) - (3 - 2i) = 6 + 4i - 3 + 2i = 3 + 6i.

Tipik səhvlər

  • Qoşmada həqiqi hissənin də işarəsini dəyişmək: 3+4i3 + 4i ədədinin qoşması 3−4i3 - 4i-dir, −3−4i-3 - 4i isə onun əks ədədidir (−z-z).
  • z⋅zˉ=a2−b2z \cdot \bar{z} = a^2 - b^2 yazmaq: i2=−1i^2 = -1 olduğu üçün −b2i2=+b2-b^2 i^2 = +b^2, düzgün nəticə a2+b2a^2 + b^2-dir.
  • Bölmədə surəti və məxrəci məxrəcin deyil, surətin qoşmasına vurmaq: bu halda məxrəc həqiqi ədədə çevrilmir.

Hələ də tam aydın deyil?

Mövzunu sənə səsli dərs kimi izah edir, lövhədə yazır və suallarla yoxlayır.