今天,我們來聊一個看似簡單卻容易讓人困惑的數(shù)學問題:分數(shù)型復(fù)數(shù)平方怎么算?
其實,無論是整數(shù)型復(fù)數(shù)還是分數(shù)型復(fù)數(shù),平方的計算方法都是一樣的。關(guān)鍵是要理清楚復(fù)數(shù)的結(jié)構(gòu),然后一步步展開計算。
首先,回憶一下復(fù)數(shù)的基本形式。復(fù)數(shù)通常表示為a + bi,其中a是實部,b是虛部,i是虛數(shù)單位,滿足i2 = 1。如果a或b中有一個是分數(shù),那我們就可以稱這個復(fù)數(shù)為分數(shù)型復(fù)數(shù)。
舉個例子,假設(shè)有一個分數(shù)型復(fù)數(shù)z = (1/2) + (3/4)i。那么,z的平方z2應(yīng)該怎么算呢?讓我們一步步來。
首先,平方復(fù)數(shù)z,就是z乘以z本身:z2 = z × z = [(1/2) + (3/4)i] × [(1/2) + (3/4)i]。
接下來,我們需要展開這個乘法。記得復(fù)數(shù)相乘時,要按照分配律進行計算,也就是將每個部分都相乘,然后相加。
展開后,我們有:
z2 = (1/2) × (1/2) + (1/2) × (3/4)i + (3/4)i × (1/2) + (3/4)i × (3/4)i。
現(xiàn)在,我們來計算每一項。
第一項:(1/2) × (1/2) = 1/4。
第二項:(1/2) × (3/4)i = (3/8)i。
第三項:(3/4)i × (1/2) = (3/8)i。
第四項:(3/4)i × (3/4)i = (9/16)i2。而i2 = 1,所以這一項等于9/16。
現(xiàn)在,把所有的項加起來:
z2 = 1/4 + (3/8)i + (3/8)i 9/16。
接下來,合并同類項。
實部:1/4 9/16 = 4/16 9/16 = 5/16。
虛部:(3/8)i + (3/8)i = (6/8)i = (3/4)i。
所以,z2 = 5/16 + (3/4)i。
這個過程看起來有點復(fù)雜,但只要按照步驟一步步來,其實并不難。關(guān)鍵是要記住i2 = 1,以及分數(shù)的運算規(guī)則。
再舉一個例子,假設(shè)z = (2/3) + (5/6)i。那么z2是多少呢?
按照同樣的方法,z2 = [(2/3) + (5/6)i] × [(2/3) + (5/6)i]。
展開后:
z2 = (2/3)2 + 2 × (2/3) × (5/6)i + (5/6)i2。
計算每一項:
第一項:(2/3)2 = 4/9。
第二項:2 × (2/3) × (5/6)i = (20/18)i = (10/9)i。
第三項:(5/6)i2 = (5/6) × (1) = 5/6。
所以,z2 = 4/9 + (10/9)i 5/6。
合并實部:4/9 5/6 = (8/18 15/18) = 7/18。
虛部:10/9i。
因此,z2 = 7/18 + (10/9)i。
通過這兩個例子,我們可以看到,分數(shù)型復(fù)數(shù)的平方計算和整數(shù)型復(fù)數(shù)的平方計算方法是一樣的,只是需要注意分數(shù)的運算和合并同類項。
總的來說,計算分數(shù)型復(fù)數(shù)的平方,可以按照以下步驟進行:
1. 將復(fù)數(shù)表示為a + bi的形式,其中a和b可能是分數(shù)。
2. 將復(fù)數(shù)平方展開為(a + bi) × (a + bi)。
3. 展開乘法,得到四項:a2 + 2abi + (bi)2。
4. 計算每一項的值,特別注意i2 = 1。
5. 合并同類項,得到最終的實部和虛部。
只要掌握了這些步驟,分數(shù)型復(fù)數(shù)的平方計算就能游刃有余了。
最后,再提醒大家,平方復(fù)數(shù)時,虛數(shù)部分可能會有負號出現(xiàn),這需要特別注意。希望這篇文章能幫助大家更好地理解分數(shù)型復(fù)數(shù)的平方計算。
如果需要進一步的練習或更多的例子,可以嘗試自己多做一些題目,鞏固一下知識。

