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Komplexe Zahlen – imaginäre Einheit i

Komplexe Zahlen – imaginäre Einheit i:


Komplexe Zahlen - imaginäre Einheit i

Hier erhältst du einen Überblick zum Thema: Komplexe Zahlen – imaginäre Einheit i

Komplexe Zahlen stellen eine Erweiterung des Zahlenraums dar. 

Schauen wir uns das genauer an.

 

Bisher brachte die Gleichung x² = – 1 keine Lösung für ℝ.

Mithilfe der Einführung einer imaginären Einheit i ändert sich das.

Mit ihrer Hilfe sind Gleichungen mit Negativzahlen unter der Wurzel lösbar.

 

Zusammensetzung komplexer Zahlen:


Menge der komplexen Zahlen: 

  (a, b ∈ ℝ)

Erklärung:

k = komplexe Zahl

a = Realteil der komplexen Zahl

b • i = Imaginärteil der komplexen Zahl

 

Beispiel für eine komplexe Zahl:


 

 

Umrechnungstabelle:


Addieren und Subtrahieren:


Bei der Addition bzw. Subtraktion von komplexen Zahlen werden die Realteile und Imaginärteile getrennt voneinander addiert bzw. subtrahiert. 

z.B.  – 2 + 4i    und   + 4 – 3i

Addition:

– 2 + 4i + (4 – 3i)  =

– 2 + 4i + 4 – 3i =

+ 2 + i      

 

Subtraktion: 

– 2 + 4i – (4 – 3i)  =

– 2 + 4i – 4 + 3i =

– 6 + 7i  

 

Multiplikation von komplexen Zahlen: 


Bei der Multiplikation von komplexen Zahlen werden diese wie Binome multipliziert.

z.B. – 2 + 4i    und   + 4 – 3i

Multiplikation:

(- 2 + 4i) (+ 4 – 3i) =

– 8 + 16i + 6i – 12i² =

– 8 + 22i – 12i² =

– 8 + 22i – 12 (– 1) =    Anmerkung  i²  = – 1

– 8 + 22i +12 =

+ 4 + 22i

Division von komplexen Zahlen: 


Bei der Division von komplexen Zahlen werden diese als Bruch angeschrieben und der Nenner wird rational gemacht. 

z.B. – 2 + 4i    und   + 4 – 3i

Division:  

 
– 2 + 4i       
+ 4 – 3i       
Rationalmachung des Nenners:    
 
 (- 2 + 4i)  (+ 4 + 3i)
 (+ 4 – 3i)  (+ 4 + 3i)
– 8 + 16i – 6i + 12i²  = 
         16 – 9i²
 – 8 + 10i + 12 * (-1)  =
      16 – 9 (-1) 
 
 – 8 + 10i -12 =
     16 + 9
 
 – 20 + 10i  =
     25   
 
– 4/5 + 2i/5  = 
 
– 0,8 + 0,4i

Potenzieren mit komplexen Zahlen:


Hier wenden wir die binomischen Formeln an!

(- 2 + 4i)² = 

4 – 16i + 16i²  =     i² = – 1 

4 – 16i + 16 (-1) =

4 – 16i – 16 = 

– 12 – 16i

 

Hier erhältst du noch weitere Informationen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Komplexe_Zahl

 

PDF-Dokumente zum Ausdrucken: