KARMAŞIK SAYILAR Karmaşık saılar x 2 + 1 = 0 biçimindeki denklemlerin çözümünü apabilmek için tanım lanm ıştır. Örnek...2 : Toplamları 6 ve çarpımları 34 olan iki saı bulunuz. a ve b birer reel saı ve i i 2 = 1 olmak üzere, z = a + bi şeklinde ifade edilen z saısına karmaşık (kompleks) saı denir. Karmaşık saılar kümesi C ile temsil edilir. Başka bir deişle C ={z: z=a+bi, a,b R ve i 2 = 1 } dir. z = a + bi karmaşık saısında a a karmaşık saının reel (gerçel) kısmı, b e karmaşık saının imajiner (sanal) kısmı denir ve Re(z) a, Im(z) = b şeklinde gösterilir. Alıştırma Karmaşık saıların reel ve sanal kısımlarını a zınız. Re (z) Im (z) 1) z=3+8i 2) z=4i 2 3) z=4i 4) z= 3 5 Alıştırma Sa ıları sanal birim ( i) kullanarak a zınız. 1) z= 4 2) z= 49 + 3 27 SANAL BİRİMİN (İ NİN) KUVVETLERİ i 0 =1, i 1 =i, i 2 = 1, i 3 = i, i 4 =1, i 5 =i,... Buna göre, n N olmak üzere, i nin k uvveti 4 ile bölündüğünde; kalan 0 ise i n =1 kalan 1 ise i n =i 1 =i kalan 2 ise i n =i 2 = 1 kalan 3 ise i n =i 3 = i olur. Örnek...3 : Saıları hesaplaınız. a) i 1 0 b) i 2 3 4 5 c) i 4 5 6 9 6 7 6 d) i 4 5 9 8 6 2 5 8 3 Örnek...4 : P(x 2)=(x 3 6x 2 +12x 8) 7 ise P(i)=? 3) z= ( 3) 2 + 5 32 Örnek...1 : x 2 2x + 5 = 0 denkleminin köklerini bulalım. Örnek...5 : n bir pozitif tamsaı ise i 4 n + 2 +i 8 n + 1 2 +i 2 0 n + 6 =? 11. Sınıf Matematik Konu Anlatımı 2014 2015 1/8
BİR KARMAŞIK SAYININ GÖRÜNTÜSÜ İki boutlu analitik düzlemdeki x ekseninin reel eksen, ekseninin imajiner eksen alınmasıla oluşturulan düzleme karmaşık düzlem denir. Karmaşık saılar ile analitik düzlemin noktaları bire bir eşlenebilir. Bu eşlemede x + i saısına (x, ) noktası karşıl ık gelir. İKİ KARMAŞIK SAYININ EŞİTLİĞİ Reel kısımları ve imajiner kısımları kendi aralarında eşit olan iki karmaşık saı eşittir. Örnek...7 : z 1=a+2+3i bi ve z 2=2a b+5i karmaşık saıları için z 1=z 2 ise a.b kaçtır? Şekile göre B noktası 3+i saısına (a da 3+i saısına karşılık B noktası ) C noktası 3+2i saısına, K noktası 2i saısına karşılık gelmektedir. H C 4 3 2 1 1 2 3 x 1 E D Örnek...6 : Saıları karmaşık düzlemde gösteriniz. z=3+6i w =4i q=6i 1 3 2 1 2 3 4 K G Sanal (İmajiner) Eksen A B F Z x Reel (Gerçel) Eksen Örnek...8 : x<0< olmak üzere, x + 512= 16 x 3 eşitliğine göre, ( x, ) ikilisini bulunu z? KARMAŞIK SAYININ EŞLENİĞİ z = a + bi karmaşık saı ise a bi saısına z karmaşık saısının eşleniği denir ve z şeklinde gösterilir. İm (z) 6 Sanal (İmajiner) Eksen bi z=a+bi 5 4 3 a Re (z) 2 1 bi z=a bi 2 1 1 1 2 3 4 2 5 6 x Reel (Gerçel) Eksen Alıştırma 1) z = 4 + 3i saısının eşleniği z = 4 3i dir. 2) Karmaşık saıların eşleneğini azınız. z=3+9i w=4i 7 m=i 11. Sınıf Matematik Konu Anlatımı 2014 2015 2/8
KARMAŞIK SAYILARDA DÖRT İŞLEM 1. TOPLAMA ÇIKARMA Karmaşık saılar toplanırken (ada çıkarılırken) reel ve sanal kısımlar kendi aralarında toplanır (a da çıkarılır.) Yani, z 1=a+ib ve z 2=c+id verilsin Örnek...11 : z 1=2+5i ve z 2=6 3i saıları için işlemleri apınız a) z 1.z 2= z 1+ z 2=(a+c)+i(b+d) z 1 z 2=(a c)+i(b d) olarak tan ım lanm ıştır. b) z 1 2 = TOPLAMA VE ÇIKARMANIN GEOMETRİK YORUMU 0 w z z+w x w 0 w z w z x c)z 1. z 1 = d) z 2. z 2 = Yukarıdaki şekillerde 0, z, (z+ w), w noktalarının ve 0, w, z, (z w) noktalarının paralelkenarın köşeleri olduğuna dikkat ediniz. Örnek...9 : z 1=5+7i ve z 2=8 9i olmak üzere, z 1+ z 2 z 1 z 2 değerlerini bulunuz? ve UYARI z. z = [Re(z)] 2 +[Im(z)] 2 Örnek...12 : z=x+ i olmak üzere, 3z 1=4 i ise x+ =? Örnek...10 : i sanal saı birimi olmak üzere, i+i 2 +i 3...+i 111 toplam ın ın eşitini bulunuz? Örnek...13 : 2.z+i= 4i z eşitliğini sağlaan z karmaşık saısını bulunuz? 2. ÇARPMA Çarpma işlemi apılırken bir karmaşık saı diğeri üzerine dağıtılır. z 1=a+ib ve z 2=c+id verilsin z 1. z 2= (a+ib)(c+id) = ac bd +i(ad+bc) 11. Sınıf Matematik Konu Anlatımı 2014 2015 3/8
Örnek...14 : 3. 36. ( 2) 2. 3 64 işleminin sonucu kaçtır? UYARI a, b, c reel saılar olmak üzere, ax 2 +bx + c = 0 ikinci dereceden denkleminin köklerinden biri m+ni ise diğeri de m ni dir. UYARI Örnek...18 : a ve c reel saılar olmak üzere, x 2 ax + c = 0 ikinci dereceden denkleminin köklerinden biri 3 i olduğuna göre, a + c i bulunuz? Özdeşlik lerden a rarlanarak, (1+i) 2 =2i (1 i) 2 = 2i olduğu bulunur. Örnek...15 : (1+i) 2 =? Örnek...16 : (1+i) 1 0 0 (1 i) 7 8 =? 3. BÖLME z 1=a+ib ve z 2=c+id verilsin. z 1 : z 2= (a+ib) : (c+id) = a+ib c+id işlemi apılırken pa ve pada padanın eşleniği ile genişletilir. Örnek...19 : 8+6i 1+2i =? Örnek...17 : (2+2i) 6 9 =? Örnek...20 : Re( 8i 2 3 i )=? 11. Sınıf Matematik Konu Anlatımı 2014 2015 4/8
Örnek...21 : 3 7i karmaşık saısının çarpma işlemine göre tersinin imajiner (sanal) kısmını bulunuz Örnek...22 : 4+i 1+2i + 3i 1 1 2i =? Örnek...23 : ( 1 i) 1+i 100 =? Örnek...24 : z = 3 + 2i olduğuna göre, ( z+z z z) =? 11. Sınıf Matematik Konu Anlatımı 2014 2015 5/8
EŞLENİĞİN ÖZELLİKLERİ : 1) Bir karmaşık saının eşleniğinin eşleniği k endisidir. z=z Örnek...25 : z= 2+i 2 i 2 i 2+i karmaşık saısı için, z hesapla ın ız? ( z) farkını 2)İki karmaşık saının toplamının a da farkının eşleniği, karmaşık saıların eşlenikleri toplamı a da eşlenikleri farkına eşittir. z 1 ±z 2 =z 1 ±z 2 3)İki karmaşık saının çarpım ının eşleniği, karmaşık saıların eşlenikleri çarpım ına eşittir. z 1.z 2 =z 1.z 2 4)İki karmaşık saının bölümünün eşleniği, karmaşık saıların eşlenikleri bölüm üne eşittir. ( z 1 z 2 )= z 1 z 2 5)Bir karmaşık saının n inci kuvvetinin eşleniği, eşleniğinin n inci kuvvetine eşittir. (z n )=(z) n Örnek...26 : z 2.( z)+ ( z)=4i olduğuna göre, İm( z) kaçtır? Örnek...27 : 6)Sıfırdan farklı bir karmaşık saının çarpımsal tersinin eşleniği, eşleniğinin çarpım sal tersine eşittir. z ve w karmaşık saılar olmak üzere, oranı kaçtır? z w z w 11. Sınıf Matematik Konu Anlatımı 2014 2015 6/8
DEĞERLENDİRME 1 1) x 2 +6x+12=0 denkleminin köklerini bulunuz. 4) z=2+4i saısı için z. z saısı z+ z nin kaç katıdır? 2) i 2 +i 4 +i 6 +...i 66 =? 5) z karmaşık saısı için z+3 z 2=12 8i ise z karmşık saısınına düzlemde karşılık gelen noktanın orijine uzaklığı kaç birimdir? 3) a<0<b olmak üzere, ab 4a=a. 3 27+ 9+5 ise a+b kaçtır? 6) Kökerinden biri 3+2i olan reel katsaılı 2. derece bir P(x) polinomunun başkatsaısı 4 ise bu polinomun katsaılar toplamı kaçtır? 11. Sınıf Matematik Konu Anlatımı 2014 2015 7/8
DEĞERLENDİRME 2 1) Tamsaı katsaılı p(x)=0 polinom denkleminin köklerinden bazıları 2 i, 4+5i, 3, 1+i ise polinomun derecesi en az kaçtır? 5) Re( 3 i) 1 ( 3+i) Im 1 =? 2) Başkatsaısı 2 ve bir kökü 1 i olan reel katsaılı ikinci dereceden denklemi azınız? 6) (x, ) C 2 olmak üzere, (a,b)o(c,d)=(ac bd,ad+bc) işlemine göre (2,1) elemanının tersi nedir? 3) z C, z. z+2. z 3=13+2i ise z nin reel eksene uzaklığı kaç birimdir? 7) z 3 8z 2 +20z=0 denkleminin köklerini köşe noktaları kabul eden ABC üçgeninin, a) Alanı kaç birim karedir? 4) i 2 = 1 olmak üzere, z 1 =1+i+i 2 +...+i 1071 ve z 2 =i 65 +i 72 +i 80 +i 90 +i 101 +...+i 1990 ise Im(z 1).Re(z 2)=? b) Çevresi kaç birimdir? 11. Sınıf Matematik Konu Anlatımı 2014 2015 8/8