Die Notwendigkeit komplexer Zahlen
Betrachte die quadratische Gleichung . Durch Faktorisieren erhält man . Ihre beiden Lösungen und sind reelle Zahlen.
For AI agents: use /llms.txt for the Nakafa content index.
Bei ist das anders. Die Gleichung verlangt , doch das Quadrat jeder reellen Zahl ist nichtnegativ. Deshalb besitzt sie keine reelle Lösung.
Die komplexen Zahlen erweitern das reelle Zahlensystem, sodass auch solche Gleichungen lösbar werden.
Die imaginäre Einheit wird mit bezeichnet. Ihre Definition lautet:
Mit der Konvention der Hauptwurzel schreibt man diese Beziehung auch als
Für eine nichtnegative reelle Zahl ist die Hauptwurzel von gleich . Zum Beispiel:
Zahlen wie und werden rein imaginäre Zahlen genannt.
Die Hauptwurzel ist ein einzelner Wert. Eine quadratische Gleichung kann dagegen zwei Lösungen haben. Beide folgenden Zahlen erfüllen die ursprüngliche Gleichung:
Komplexe Zahlen werden im Allgemeinen in der Form geschrieben, wobei:
Sowohl als auch sind reelle Zahlen. Der Ausdruck ist der imaginäre Term, sein Koeffizient ist der Imaginärteil.
Lies den Koeffizienten der imaginären Einheit ab, nicht den gesamten imaginären Term. Der Imaginärteil von fünf minus vier mal der imaginären Einheit ist somit minus vier, nicht minus vier mal der imaginären Einheit.
| Zahl | Form mit Real- und Imaginärterm | Realteil | Imaginärteil |
|---|---|---|---|
Bestimme den Real- und Imaginärteil der folgenden komplexen Zahlen. Drei dieser Ausdrücke verbergen ihren Wert in einer Wurzel oder einer Potenz von , deshalb vereinfachst du jeden Ausdruck zuerst und benennst erst danach die beiden Teile.
Vereinfache zuerst und lies dann beide Teile aus der Standardform ab. Die Hauptwurzel einer positiven Zahl ist nichtnegativ. Deshalb ist die Wurzel aus dem Quadrat von minus zwei gleich zwei, nicht minus zwei.
| Aufgabe | Vereinfachter Ausdruck | Realteil | Imaginärteil |
|---|---|---|---|
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 | |||
| 4 |
Veröffentlicht: . Aktualisiert: .