Действия над комплексными числами в алгебраической форме
Введем на множестве комплексных чисел отношение равенства двух чисел, а также операции сложения, вычитания, умножения и деления.
· Два комплексных числа и называются равными, если равны их действительные и мнимые части:
,
В частности, , .
Заметим, что:
1) одно равенство комплексных чисел равносильно двум равенствам и действительных чисел;
2) понятия «больше», «меньше» для комплексных чисел не определяются.
· Суммой (разностью) комплексных чисел и называется комплексное число
.
Пример. Найти сумму комплексных чисел и .
Решение. .
Операция сложения комплексных чисел обладает свойствами:
1. (переместительный закон)
2. (сочетательный закон)
3.
4. Для каждого комплексного числа существует такое число , которое в сумме дает нуль: . Оно называется противоположнымкомплексным числом для и обозначается . Таким образом, .
· Произведением комплексных чисел и называется комплексное число
.
Отсюда получаем важное соотношение:
, то есть .
Не стоит запоминать формулу умножения – правило умножения получается формально путем умножения двучленов и с учетом .
Пример. Найти произведение комплексных чисел и .
.
Операция умножения комплексных чисел обладает свойствами:
1. (переместительный закон)
2. (сочетательный закон)
3. (распределительный закон)
4. Произведение взаимно сопряженных комплексных чисел и равно квадрату их модуля: .
· Частным от деления комплексного числа на комплексное число () называется комплексное число, равное
.
Найдем действительную и мнимую части частного двух комплексных чисел. Домножим числитель и знаменатель на число , сопряженное знаменателю:
Сама формула громоздка и трудно запоминается. Поэтому проще умножить числитель и знаменатель дроби на , то есть на число, сопряженное знаменателю, и произвести преобразования.
Пример. Найти частное от деления комплексного числа на число .
.