Die Multiplikation komplexer Zahlen folgt den vertrauten Kommutativ-, Assoziativ-, Identitäts- und Distributivgesetzen. Seien und beliebige komplexe Zahlen. Jedes Gesetz wird mit einem Zahlenbeispiel überprüft, sodass du die Ausmultiplikation des Produkts selbst nachvollziehen kannst.
Nach dem Assoziativgesetz ändert sich das Ergebnis nicht, wenn wir bei der Multiplikation von drei oder mehr komplexen Zahlen die Klammern anders setzen.
Wende das Distributivgesetz an, um vier Terme zu erhalten. Mit dem Kommutativgesetz kannst du die beiden gemischten Produkte gleich schreiben. Fasse diese gleichen Terme anschließend zum doppelten Produkt zusammen:
Jede komplexe Zahl ungleich nullz=x+iy=0 hat ein multiplikatives Inverses. Es wird als z−1 oder 1/z geschrieben und erfüllt z×z−1=1.
Sei z−1=u+iv. Dann:
z×z−1=1
(x+iy)(u+iv)=1+0i
(xu−yv)+i(xv+uy)=1+0i
Aus der Gleichheit zweier komplexer Zahlen folgt das Gleichungssystem:
xu−yv=1
xv+uy=0
Um u zu bestimmen, multiplizieren wir die erste Gleichung mit x und die zweite mit y und addieren anschließend:
x2u−xyv=x
xyv+y2u=0
(x2+y2)u=x
Um v zu bestimmen, multiplizieren wir die erste Gleichung mit −y und die zweite mit x und addieren wieder. Wegen z=0 gilt x2+y2>0, sodass wir durch diesen Wert teilen dürfen:
−xyu+y2v=−y
x2v+xyu=0
(x2+y2)v=−y
u=x2+y2x
v=−x2+y2y
Das multiplikative Inverse von z=x+iy ist also:
z−1=x2+y2x−ix2+y2y
Da x2+y2=∣z∣2 und x−iy=zˉ gilt, lässt sich der Kehrwert auch so schreiben: