Utilia

Kalkulator kompleksnih brojeva

Kalkulator kompleksnih brojeva s koracima: sabiranje, množenje, dijeljenje, stepenovanje, svi n-ti korijeni, modul, argument i polarni oblik.

Dozvoljeno: 3+4i, 4i+3, -2i, i, 5, 2.5-0.5j (algebarski oblik), 5∠53.13° ili 2 cis 45 (polarni oblik, ugao u odabranoj jedinici ili s ° ili π), 2e^(iπ/2) (eksponencijalni oblik).

Rezultat

–

Algebarski oblik a + bi
–
Polarni oblik r∠θ
–
Eksponencijalni oblik r·e^(iθ), θ u radijanima
–
Modul |z|
–
Argument θ
–
Konjugat
–

Korak po korak

Kako koristiti kalkulator kompleksnih brojeva

  1. Upiši broj u polje Kompleksni broj z. Možeš ga napisati u algebarskom obliku (3+4i, 4i+3, -2i, i, 5), u polarnom obliku (5∠53.13° ili 2 cis 45) ili u eksponencijalnom obliku (2e^(iπ/2)). Inženjeri mogu pisati j umjesto i.
  2. Odaberi Operacija: Sabiranje: z + w, Oduzimanje: z − w, Množenje: z × w, Dijeljenje: z ÷ w, Stepen: zⁿ, n-ti korijeni broja z ili Modul, argument, konjugat i oblici broja z.
  3. Popuni drugo polje. Njegova oznaka zavisi od operacije: Drugi broj w za četiri osnovne operacije, Eksponent n (realan ili kompleksan) za stepenovanje i Stepen korijena n (1 do 100) za korijene. Sakriveno je kad želiš samo svojstva broja z.
  4. Odaberi Jedinica ugla, Stepeni ili Radijani. Koristi se za polarni unos bez oznake jedinice i za svaki argument u rezultatima.
  5. Rezultat se ažurira dok kucaš; Izračunaj radi isto i prikazuje poruku ako se neki unos ne može pročitati. Kopiraj kopira rezultat ili cijelu listu korijena.

Ispod rezultata dobijaš algebarski, polarni i eksponencijalni oblik, modul, argument i konjugat, a zatim dio Korak po korak koji ponavlja račun s tvojim brojevima.

Pravila iza svake operacije

Kompleksni broj z = a + bi ima realni dio a i imaginarni dio b, gdje je i² = −1.

  • Sabiranje i oduzimanje rade se dio po dio: (a + bi) ± (c + di) = (a ± c) + (b ± d)i.
  • Množenje množi zagrade i zamjenjuje i² sa −1: (a + bi)(c + di) = (ac − bd) + (ad + bc)i. Na primjer (3 + 4i)(1 − 2i) = 11 − 2i.
  • Dijeljenje množi brojilac i nazivnik konjugatom djelitelja, čime nazivnik postaje realan: (a + bi) / (c + di) = (a + bi)(c − di) / (c² + d²). Dakle (3 + 4i) / (1 − 2i) = (−5 + 10i) / 5 = −1 + 2i.
  • Modul i argument: |z| = √(a² + b²) je udaljenost od koordinatnog početka, a argument θ = atan2(b, a) je ugao s pozitivnom realnom osom. Alat daje glavni argument, između −180° i 180° (−π i π). Argument broja 0 nije definisan.
  • Konjugat: z̄ = a − bi, odraz u odnosu na realnu osu. z × z̄ = |z|².

Polarni i eksponencijalni oblik

Svaki broj različit od nule može se zapisati kao z = r(cos θ + i sin θ) = r∠θ = r·e^(iθ), gdje je r = |z|. U obrnutom smjeru, a = r cos θ i b = r sin θ. Eksponencijalni oblik uvijek koristi radijane, jer Eulerova formula e^(iθ) = cos θ + i sin θ vrijedi samo za θ u radijanima. Kod polarnog unosa jedinicu možeš nametnuti oznakom ° ili rad, ili koristiti π: 2∠π/2 je 2i bez obzira na odabranu jedinicu.

Stepeni i korijeni

Za cjelobrojni eksponent Moivreova formula daje zⁿ = rⁿ∠(nθ): modul se stepenuje, a ugao množi. Alat rezultat računa i ponovljenim množenjem, pa (1 + i)⁸ daje tačno 16. Za razlomljeni ili kompleksni eksponent koristi glavnu granu z^w = e^(w·Log z), gdje je Log z = ln r + iθ. Tako se dobija i^i ≈ 0,2079, realan broj.

Broj različit od nule ima tačno n različitih n-tih korijena. Svi imaju modul ⁿ√r, a uglovi su im (θ + k × 360°) / n za k = 0 … n − 1, pa leže ravnomjerno na kružnici. Kubni korijeni broja −8 su 1 + 1,732i, −2 i 1 − 1,732i. Prvi (k = 0) je glavni korijen.

Alat radi u tvom pregledniku. Ništa što upišeš ne šalje se na server.

Česta pitanja

Kako upisati imaginarnu jedinicu?

Koristi i ili j, prije ili poslije broja: 4i, i4, 4*i i 4j znače isto. Samostalno i je 1i, a −i je −1i. Razmaci oko + i − su dozvoljeni, ali „3 4i“ se odbija jer nedostaje operator.

Zašto rezultat prikazuje 0 umjesto sitnog broja?

Računanje s pomičnim zarezom ostavlja tragove poput 6,1 × 10⁻¹⁷ kad se računa cos 90°. Alat uklanja dijelove koji su zanemarivi u odnosu na veličinu broja i prikazuje do 10 značajnih cifara, pa se 5∠90° prikazuje kao 5i.

Koji raspon koristi argument?

Glavni argument, u (−180°, 180°] ili (−π, π]. Broj na negativnoj realnoj osi, poput −1, ima argument 180° (π). Drugi rasponi, poput 0° do 360°, razlikuju se samo za pun krug.

Zašto (−8)^(1/3) nije jednako −2?

Kod neceljobrojnog eksponenta alat vraća glavnu vrijednost e^(w·Log z), koja je za −8 jednaka 1 + 1,732i. Realni kubni korijen −2 jedan je od tri korijena koje navodi n-ti korijeni broja z za n = 3.

Koliko je 0 na nulti stepen?

Alat slijedi uobičajenu konvenciju 0⁰ = 1. Negativan stepen nule, ili kompleksan stepen čiji realni dio nije pozitivan, prijavljuje se kao nedefinisan.

Koliko su rezultati precizni?

Računa se brojevima dvostruke preciznosti (oko 15–16 značajnih cifara), a prikazuje se 10. To je više nego dovoljno za školske zadatke i elektrotehniku, ali nije tačna simbolička algebra: √3 se prikazuje kao 1,732050808.