الأعداد المركَّبة complex numbers.. العمليات الحسابية الأساسية على الأعداد المركبة كالجمع والطرح والضرب والقسمة

الأعداد المركَّبة:

الأعداد المركبة هي أعداد تتكون من جزء حقيقي وجزء تخيلي. يُشار إلى الجزء الحقيقي عادةً بالرمز "a"، ويُشار إلى الجزء التخيلي بالرمز "b".
يمكن كتابة الأعداد المركبة على النحو التالي:
z = a + bi
حيث:
  • a هو الجزء الحقيقي.
  • b هو الجزء التخيلي.
  • i هو الوحدة التخيلية، والتي تساوي جذر سالب واحد.
يمكن إجراء العمليات الحسابية الأساسية على الأعداد المركبة مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة.

الجمع والطرح:

لجمع أو طرح عددين مركبين ، يتم جمع أو طرح الأجزاء الحقيقية والأجزاء التخيلية بشكل منفصل.
على سبيل المثال:
z1 = 2 + 3i
z2 = 1 - 2i
z1 + z2 = (2 + 1) + (3 - 2)i = 3 + 1i

الضرب:

لضرب عددين مركبين ، يتم استخدام الصيغة التالية:
(a + bi)(c + di) = ac + (ad + bc)i + (bd - ai)i^2
حيث:
i^2 = -1
على سبيل المثال:
z1 = 2 + 3i
z2 = 1 - 2i
z1 * z2 = (2 * 1) + (2 * -2 + 3 * 1)i + (3 * -2 - 2 * 1)i^2
z1 * z2 = 2 - 4i - 6i^2
z1 * z2 = 2 + 4i

القسمة:

لقسمة عددين مركبين ، يتم استخدام الصيغة التالية:
(a + bi)/(c + di) = (a/c) + (b/c)i - (b/c^2)i
على سبيل المثال:
z1 = 2 + 3i
z2 = 1 - 2i
z1 / z2 = (2/1) + (3/1)i - (3/1^2)i
z1 / z2 = 2 + 3i - 3i
z1 / z2 = 2 + 0i

الأعداد المركبة في الهندسة:

يمكن تمثيل الأعداد المركبة على المستوى المركب ، وهو نظام إحداثيات يتكون من محورين. يُعرف المحور الأفقي باسم المحور الحقيقي ، ويُعرف المحور الرأسي باسم المحور التخيلي.
يمكن تمثيل أي عدد مركب z على المستوى المركب باستخدام نقطة ذات إحداثيات (a ، b).
على سبيل المثال ، يمكن تمثيل العدد المركب z = 2 + 3i على المستوى المركب باستخدام النقطة (2 ، 3).
يمكن استخدام الأعداد المركبة في الهندسة لتمثيل الأشكال الهندسية المختلفة ، مثل الدوائر والمثلثات.

الأعداد المركبة في الفيزياء:

تستخدم الأعداد المركبة على نطاق واسع في الفيزياء ، وخاصة في مجالات الكهرومغناطيسية والنظرية النسبية.
على سبيل المثال، يمكن استخدام الأعداد المركبة لتمثيل الموجات الكهرومغناطيسية ، والتي لها مكونات حقيقية وتخيلية.
يمكن أيضًا استخدام الأعداد المركبة لتمثيل حلول معادلات فيرما ، والتي تلعب دورًا مهمًا في نظرية النسبية.

الأعداد المركبة في الرياضيات:

تستخدم الأعداد المركبة على نطاق واسع في الرياضيات ، وخاصة في مجالات الجبر والتحليل.
على سبيل المثال، يمكن استخدام الأعداد المركبة لدراسة الجبر الخطي ، والذي يلعب دورًا مهمًا في العديد من المجالات العلمية.
يمكن أيضًا استخدام الأعداد المركبة لدراسة التحليل المركب ، والذي يوفر مجموعة من الأدوات المفيدة لدراسة الوظائف الرياضية المعقدة.

تمارين تطبيقية:

فيما يلي بعض التمارين حول الأعداد المركبة:

التمرين 1:

احسب ناتج الأعداد المركبة التالية:
z1 = 2 + 3i
z2 = 1 - 2i

الحل:

z1 * z2 = (2 + 3i)(1 - 2i) = 2 - 4i - 6i^2
z1 * z2 = 2 + 4i

التمرين 2:

اقسم العدد المركب z1 على العدد المركب z2:
z1 = 2 + 3i
z2 = 1 - 2i

الحل:

z1 / z2 = (2 + 3i)/(1 - 2i) = (2/1) + (3/1)i - (3/1^2)i
z1 / z2 = 2 + 3i - 3i
z1 / z2 = 2 + 0i

التمرين 3:

اكتب العدد المركب z = 3 + 4i على المستوى المركب.

الحل:

z = 3 + 4i = (3, 4)

التمرين 4:

احسب قيمة مطلق العدد المركب z = 3 + 4i.

الحل:

|z| = |3 + 4i| = √(3^2 + 4^2) = √25 = 5

يمكنك إنشاء تمارين خاصة بك بناءً على اهتماماتك وأهدافك. على سبيل المثال، إذا كنت مهتمًا بالفيزياء، يمكنك إنشاء تمرين حول استخدام الأعداد المركبة لتمثيل الموجات الكهرومغناطيسية.

إرسال تعليق

أحدث أقدم

نموذج الاتصال