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Genauso (wenn auch langwieriger und langweiliger) wird das Assoziativgesetz bestätigt. Komplexe Zahlen, Teil 5 – Rechnen in kartesischer Darstellung – Herr Fessa. Division [ Bearbeiten] Dafür benötigen wir noch Vorbemerkungen. Berechnen wir (wie angekündigt) den Betrag: Daraus ergibt sich unmittelbar: Das Produkt aus einer komplexen Zahl und der dazu konjugiert-komplexen Zahl ist reell. Für den Fall (also mit oder) ist das Produkt positiv. Ähnlich wie bei der Multiplikation können wir damit die Division einführen.
In Teil 1 und Teil 4 haben wir verschiedene geometrische Darstellungen von komplexen Zahlen kennengelernt und auch, wie man damit Rechnungen »konstruktiv« durchführen kann. In Teil 3 haben wir uns mit den verschiedene algebraische Darstellungen beschäftigt. Jetzt ist es an der Zeit mit den komplexen Zahlen in kartesischer Darstellung schriftlich zu rechnen. Addition/Subtraktion Die Addition erfolgt durch paralleles Verschieben eines Pfeils ans Ende des anderen (s. Abb. 1). Dadurch werden in Richtung der beiden Achsen einfach die Komponenten addiert:. Abb. 1: Die Addition komplexer Zahlen. Das zu additiv Inverse ist. Die Subtraktion wird damit zur Addition. Bei der komplexen Addition bzw. Subtraktion werden also einfach die Real- bzw. IMDIV-Funktion. Imaginärteile getrennt voneinander addiert bzw. subtrahiert. Multiplikation Zur Berechnung des Produkts zweier komplexer Zahlen tun wir so, als würden wir zwei Klammerterme ausmultiplizieren:. Jetzt verwenden wir und erhalten. Hat diese komische Mischung der Real- und Imaginärteile von und aber tatsächlich die Eigenschaften, die wir in Teil 1 für die Multiplikation gefunden haben?
Kompetenzerwartungen Die Schülerinnen und Schüler... stellen komplexe Zahlen z in der algebraischen Form z = a + b‧i oder mithilfe der Polarkoordinaten |z|, φ in der Polarform z = |z|‧(cos(φ) + i‧sin(φ)) bzw. in der Exponentialdarstellung der Polarform z = |z|‧e i‧φ dar und wechseln zwischen diesen Darstellungsformen sicher. Damit berechnen sie die Summe, die Differenz, das Produkt und den Quotienten von zwei komplexen Zahlen. Interaktive grafische Darstellung der komplexen Zahl. stellen komplexe Zahlen als Ortsvektoren von Punkten in der Gauß'schen Zahlenebene dar und visualisieren dort auch die Verknüpfungen (Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division) zweier komplexer Zahlen. stellen überlagerte harmonische Schwingungen mithilfe von Zeigerdiagrammen dar, um z. B. die resultierende Elongation aus überlagerten Schwingungen gleicher Frequenz zu bestimmen.
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