Utilia

Kalkulator ng Complex Number

Kalkulator ng complex number na may mga hakbang. Mag-add, magbawas, mag-multiply, maghati, mag-power, humanap ng n-th root, modulus, argument at polar form.

Tinatanggap: 3+4i, 4i+3, -2i, i, 5, 2.5-0.5j (rectangular), 5∠53.13° o 2 cis 45 (polar, ang anggulo ay sa napiling unit, o may ° o π), 2e^(iπ/2) (exponential).

Resulta

–

Rectangular na anyo a + bi
–
Polar na anyo r∠θ
–
Exponential na anyo r·e^(iθ), θ sa radians
–
Modulus |z|
–
Argument θ
–
Conjugate
–

Hakbang-hakbang

Paano gamitin ang kalkulator ng complex number

  1. Mag-type ng numero sa Complex number z. Puwede itong nasa rectangular na anyo (3+4i, 4i+3, -2i, i, 5), polar na anyo (5∠53.13° o 2 cis 45) o exponential na anyo (2e^(iπ/2)). Puwedeng j ang gamitin ng mga engineer sa halip na i.
  2. Piliin ang Operasyon: Pagsamahin: z + w, Ibawas: z − w, I-multiply: z × w, Hatiin: z ÷ w, Power: zⁿ, Mga n-th root ng z, o Modulus, argument, conjugate at mga anyo ng z.
  3. Punan ang pangalawang field. Sumusunod ang label nito sa operasyon: Pangalawang numero w para sa apat na pangunahing operasyon, Exponent n (real o complex) para sa power at Degree ng ugat n (1 hanggang 100) para sa mga ugat. Nakatago ito kapag mga katangian lang ng z ang gusto mo.
  4. Piliin ang Unit ng anggulo, Degrees o Radians. Ginagamit ito sa polar na input na walang simbolo ng unit at sa bawat argument sa mga resulta.
  5. Awtomatikong nag-a-update ang resulta habang nagta-type ka; ganoon din ang ginagawa ng Kalkulahin at nagpapakita ito ng mensahe kung hindi mabasa ang isang entry. Kinokopya ng Kopyahin ang resulta, o ang buong listahan ng mga ugat.

Sa ilalim ng resulta, makikita ang rectangular, polar at exponential na anyo, ang modulus, ang argument at ang conjugate, kasunod ng seksiyong Hakbang-hakbang na inuulit ang kalkulasyon gamit ang iyong mga numero.

Ang mga tuntunin sa likod ng bawat operasyon

Ang complex number na z = a + bi ay may real part na a at imaginary part na b, kung saan i² = −1.

  • Pagdaragdag at pagbabawas ay ginagawa kada bahagi: (a + bi) ± (c + di) = (a ± c) + (b ± d)i.
  • Multiplication: ipinapamahagi ang mga panaklong at pinapalitan ang i² ng −1: (a + bi)(c + di) = (ac − bd) + (ad + bc)i. Halimbawa, (3 + 4i)(1 − 2i) = 11 − 2i.
  • Paghahati: ina-multiply ang itaas at ibaba sa conjugate ng pambahagi, kaya nagiging real ang denominator: (a + bi) / (c + di) = (a + bi)(c − di) / (c² + d²). Kaya (3 + 4i) / (1 − 2i) = (−5 + 10i) / 5 = −1 + 2i.
  • Modulus at argument: ang |z| = √(a² + b²) ay ang layo mula sa origin, at ang argument na θ = atan2(b, a) ay ang anggulo sa positibong real axis. Ibinibigay ng tool ang principal argument, sa pagitan ng −180° at 180° (−π at π). Hindi tinukoy ang argument ng 0.
  • Conjugate: z̄ = a − bi, ang salamin ng numero sa kabilang panig ng real axis. z × z̄ = |z|².

Polar at exponential na anyo

Anumang complex number na hindi zero ay maisusulat bilang z = r(cos θ + i sin θ) = r∠θ = r·e^(iθ), kung saan r = |z|. Pabalik naman, a = r cos θ at b = r sin θ. Laging radians ang gamit sa exponential na anyo, dahil tama lang ang formula ni Euler na e^(iθ) = cos θ + i sin θ kapag radians ang θ. Sa polar na input, maaari mong piliting itakda ang unit gamit ang ° o rad, o gumamit ng π: ang 2∠π/2 ay 2i anuman ang napiling unit.

Power at mga ugat

Para sa buong exponent, ibinibigay ng formula ni De Moivre na zⁿ = rⁿ∠(nθ): itaas ang modulus sa power at i-multiply ang anggulo. Kinukuwenta rin ng tool ang resulta sa paulit-ulit na multiplication, kaya ang (1 + i)⁸ ay lumalabas na eksaktong 16. Para sa fractional o complex na exponent, ginagamit nito ang principal branch na z^w = e^(w·Log z), kung saan Log z = ln r + iθ. Ganito nakukuha ang i^i ≈ 0.2079, na real number.

Ang numerong hindi zero ay may eksaktong n magkakaibang n-th root. Pareho ang modulus nila na ⁿ√r at ang mga anggulo nila ay (θ + k × 360°) / n para sa k = 0 … n − 1, kaya pantay-pantay silang nakapuwesto sa isang bilog. Ang mga cube root ng −8 ay 1 + 1.732i, −2 at 1 − 1.732i. Ang una (k = 0) ang principal root.

Mga madalas itanong

Paano i-type ang imaginary unit?

Gamitin ang i o j, bago o pagkatapos ng numero: pareho ang ibig sabihin ng 4i, i4, 4*i at 4j. Ang nag-iisang i ay 1i at ang −i ay −1i. Puwede ang espasyo sa paligid ng + at −, pero tinatanggihan ang “3 4i” dahil walang operator.

Bakit 0 ang lumalabas sa halip na napakaliit na numero?

Nag-iiwan ng bakas ang floating-point arithmetic tulad ng 6.1 × 10⁻¹⁷ kapag kinukuwenta ang cos 90°. Inaalis ng tool ang mga bahaging bale-wala kumpara sa laki ng numero at nagpapakita ito ng hanggang 10 significant digit, kaya ang 5∠90° ay lumalabas na 5i.

Anong range ang ginagamit ng argument?

Ang principal argument, sa (−180°, 180°] o (−π, π]. Ang numero sa negatibong real axis, tulad ng −1, ay may argument na 180° (π). Ang ibang range, tulad ng 0° hanggang 360°, ay may pagkakaiba lang na isang buong ikot.

Bakit hindi −2 ang (−8)^(1/3)?

Kapag hindi buo ang exponent, ibinabalik ng tool ang principal value na e^(w·Log z), na para sa −8 ay 1 + 1.732i. Ang real na cube root na −2 ay isa sa tatlong ugat na nakalista sa Mga n-th root ng z kapag n = 3.

Ano ang 0 sa power na 0?

Sinusunod ng tool ang karaniwang kumbensiyon na 0⁰ = 1. Ang negatibong power ng zero, o complex na power na hindi positibo ang real part, ay iniuulat na hindi tinukoy.

Gaano katumpak ang mga resulta?

Gumagamit ang mga kalkulasyon ng double-precision na numero (humigit-kumulang 15–16 significant digit) at ipinapakita sa 10. Sapat na ito para sa pag-aaral at electrical engineering, pero hindi ito eksaktong symbolic algebra: ang √3 ay ipinapakita bilang 1.732050808.