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输入两个复数,选择运算,快速得到精确的复数结果。适用于电路分析、信号处理等场景。
各複素数の実部と虚部を入力してください。空欄の場合は0として扱われます。例: 3 + 4i の場合、実部に3、虚部に4と入力します。
2つの複素数を入力し、演算子を選択して結果を表示してください。
概要
解決できる課題、処理の仕組み、データの範囲を確認できます。
この計算機は、複素数を a+bi と表したときの実部 a と虚部 b をそれぞれ入力し、2つの数の加算・減算・乗算・除算を行います。文字列の式を解析する方式ではなく、係数となる数値を4つの欄に入れて計算します。入力を変えると結果も更新されます。
虚数単位 i は i²=-1 を満たします。したがって、実部同士・虚部同士をそのまま掛けるだけではなく、乗算では交差する項も計算します。複素数を直交座標の点として見ると、実部が横方向、虚部が縦方向の位置に対応します。
加算:(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i
減算:(a+bi)−(c+di)=(a−c)+(b−d)i
乗算:(a+bi)(c+di)=(ac−bd)+(ad+bc)i
除算:(a+bi)/(c+di)=[(ac+bd)+(bc−ad)i]/(c²+d²)(c²+d²≠0)
計算結果は標準形で表示され、実部・虚部に加えて絶対値、共役複素数、偏角を確認できます。絶対値 |z|=√(Re(z)²+Im(z)²) は複素平面上で原点から点までの距離です。共役複素数は虚部の符号を反転した数です。偏角は正の実軸から結果の点へ向かう角で、ラジアンと度の両方で示されます。名古屋大学の複素数講義資料でも、絶対値や偏角を極形式・複素平面と結び付けて扱っています。
計算はユーザーが入力した数値を使うもので、外部の数値データを参照しません。計算式の途中経過と、2つの入力および結果の位置関係を示す図も表示されます。
使い方
手順に沿って操作し、例を使って入力と結果を確認します。
1つ目の複素数について、実部と虚部の欄に係数を入力します。たとえば 3+4i なら実部に 3、虚部に 4 を入力します。i は入力せず、係数だけを入れてください。
加算・減算・乗算・除算から演算を選び、2つ目の複素数の実部と虚部も入力します。負の係数はマイナス符号を付けます。空欄は0として計算されます。
標準形の答えを確認したら、実部・虚部・絶対値・共役・偏角と計算手順を照合します。例として (3+4i)/(1+2i) は 2.2−0.4i、絶対値は約 2.2361、偏角は約 −0.1799 ラジアン(−10.3048°)です。
例題ボタンでは 3+4i と 1+2i の乗算例を読み込めます。入力を消してやり直すときはリセットを使います。
活用例
仕事や日常の流れの中での活用方法を紹介します。
手計算で得た四則演算の答えを入力値と照らし、乗算の交差項や除算の符号を途中式で確認できます。表示は数値近似なので、分数や記号式の証明には使えません。
モデルで与えられた2つの複素数を演算し、結果の大きさや角度を読む用途に使えます。単位や物理的な意味付けは入力側のモデルに従い、ここでは複素数の数値演算だけを行います。
複素平面の図は、実部を横軸、虚部を縦軸として2つの入力値と結果を示します。値の位置関係を視覚的に追えますが、座標の縮尺や表示範囲に左右されるため、正確な値は結果欄で確認してください。
Q&A
よくある疑問や迷いやすい点をまとめて確認できます。
できません。各複素数の実部と虚部を別々の数値欄に入力します。たとえば −2+5i は実部 −2、虚部 5 とします。
どちらも正の実軸から結果へ向かう同じ角度を異なる単位で表しています。換算は π ラジアン = 180° です。角度の符号は点が実軸の上側か下側かを読む手掛かりになります。
2つ目の複素数の実部と虚部が両方0だと、分母の c²+d² が0になり、複素数の除算が定義できません。除数の2つの係数を確認してください。
任意精度や厳密な分数表示には対応していません。小数表示は見やすい桁数に整えられ、非常に小さい値や大きい値は指数形式になる場合があります。厳密さが必要な計算では、表示桁を正確な値とみなさず別途確認してください。
注意
利用範囲、結果の制限、必要な注意点を事前に確認します。
一度に扱うのは2つの複素数による1回の加算・減算・乗算・除算です。複素数の式や文字変数を解釈する機能、方程式の根・行列・累乗の計算は含みません。入力は有限の数値に限られ、無効な値では有効な結果が得られません。
結果は通常の浮動小数点演算による近似値で、表示時にも桁が整えられます。極端に大きい値・小さい値では丸めや数値範囲の影響が出ることがあります。また、ゼロ複素数の偏角には幾何学的な方向がありません。図と角度の表示をその場合の方向として解釈しないでください。
この計算だけで回路や信号の設計・測定が正しいと保証されるわけではありません。工学上の判断に用いる場合は、単位、符号規約、前提とするモデルを確認し、目的に合った方法でも検算してください。
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