Комплексно сопряженные числа
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Сопряженное (или комплексно сопряженное) число с комплексным числом \(\
z=x+i y
\) является числом \(\
\overline{z}=x-i y
\)
ПРИМЕР
поиска для комплексного числа \(\
z=-34-i
\) является его сопряженное число.
Комплексное сопряженное число является числом вида \(\
\overline{z}=x-i y
\) . Вещественной частью комплексного числа \(\
z=-34-i
\) является число \(\
x=\operatorname{Re}
\), \(\
z=-34
\), мнимая часть равна \(\
y=\operatorname{lm}
\), \(\
z=-1
\).
Следовательно, сопряженное число имеет вид: \(\
\overline{z}=-34+i
\)
\(\
\overline{z}=-34+i
\)
На комплексной плоскости сопряженные числа зеркалируются относительно оси действительных чисел.
Свойства комплексно-сопряженных чисел
1. \(\
|z|=|z|
\), т. е. модули сопряженных чисел равны.
Например.
Модуль комплексного числа \(\
z=-4+i
\) равен \(\
r=\sqrt{(-4)^{2}+1^{2}}=\sqrt{17}
\). Присоединенным к комплексному числу является число \(\
z=-4-i
\), модуль \(\
r=\sqrt{(-4)^{2}+(-1)^{2}}=\sqrt{17}
\) которого равен модулю исходного числа.
2. \(\
\arg z=-\arg \overline{z}
\) т. е. Аргументы сопряженных чисел различаются по знаку.
3. \(\
\overline{\overline{z}}=z
\) т. е. Комплексное сопряженное сопряженное число является исходным комплексным числом.
4. \(\
z \cdot \overline{z}=|z|^{2}
\) т. е. В результате произведения сопряженных чисел получается вещественное число.
5.\(\
z+\overline{z}=2 \operatorname{Re} z
\) т. е. Сумма сопряженных чисел также является вещественным числом.
6.\(\
\overline{z_{1} \cdot z_{2}}=\overline{z_{1}} \cdot \overline{z_{2}}
\) т. е. Сопряженное произведение двух комплексных чисел является произведением их сопряженных чисел.
7.\(\
\overline{z_{1} \div z_{2}}=\overline{z_{1}} \div \overline{z_{2}}
\) т. е. Сопряженное к ним частное число есть фактор сопряженного.
Примеры решения проблем
ПРИМЕР 1
Чтобы умножить комплексное число \(\
z=4-7 i
\) на его сопряженное.
Сопряженное с номером \(\
z=4-7 i
\) - это число \(\
z=4+7 i
\). Найдите произведение двух чисел:
\(\
z \cdot \overline{z}=(4-7 i) \cdot(4+7 i)=4 \cdot 4+(-7) \cdot 7 \cdot i^{2}+i(4 \cdot 7-7 \cdot 4)=65
\)
\(\
z \cdot \overline{z}=65
\)
ПРИМЕР 2
Чтобы найти сопряженное к частному два комплексных числа: \(\
z 1=1-3 i
\), \(\
z 2=2+5 i
\).
Фактор комплексных чисел определяется путем умножения числителя и знаменателя на сопряженное число:
\(\
z_{1} \div z_{2}=\frac{1-3 i}{2+5 i}=\frac{(1-3 i)(2-5 i)}{(2+5 i)(2-5 i)}=\frac{1 \cdot 2-3 \cdot 5}{2^{2}+5^{2}}+i \frac{-5 \cdot 1-3 \cdot 2}{2^{2}+5^{2}}=-\frac{13}{29}-i \frac{11}{29}
\)
Сопряженным числом для конкретного будет число \(\
-\frac{13}{29}+i \frac{11}{29}
\)
Мы получим тот же результат, если найдем фактор сопряженных чисел \(\
z \rceil=1-3 i
\), \(\
z 2=2+5 i
\):
\(\
\overline{z_{1}} \div \overline{z_{2}}=\frac{1+3 i}{2-5 i}=\frac{(1+3 i)(2+5 i)}{(2-5 i)(2+5 i)}=\frac{1 \cdot 2-3 \cdot 5}{2^{2}+5^{2}}+i \frac{5 \cdot 1+3 \cdot 2}{2^{2}+5^{2}}=-\frac{13}{29}+i \frac{11}{29}
\)
\(\
\overline{z_{1} \div z_{2}}=-\frac{13}{29}+i \frac{11}{29}
\)