Das Vorzeichen des Imaginärteils wechseln
Zu jeder komplexen Zahl gehört ein , das mit bezeichnet wird.
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Es entsteht, indem das Vorzeichen des Imaginärteils gewechselt wird. Der Realteil behält seinen Wert und sein Vorzeichen, sodass sich nur der Term mit ändert.
Ist eine komplexe Zahl mit dem Realteil und dem Imaginärteil , dann gilt:
Der Realteil bleibt also unverändert. Nur das Vorzeichen des Imaginärteils wird umgekehrt.
Schreibe den Imaginärteil mit seinem Vorzeichen auf, bevor du das Vorzeichen umkehrst. Eine reelle Zahl bleibt unverändert, weil ihr Imaginärteil null ist. Eine rein imaginäre Zahl wird zu ihrer Gegenzahl.
| Zahl | Realteil | Imaginärteil | Konjugiertes |
|---|---|---|---|
In der komplexen Ebene ist die Spiegelung von an der reellen Achse, also der -Achse.
Kann eine komplexe Zahl gleich ihrem Konjugierten sein? Entscheidend ist der Imaginärteil.
Herleitung:
Aus folgt:
Die Gleichung kann nur gelten, wenn , also ist.
Da gilt, muss sein.
Eine komplexe Zahl ist somit genau dann gleich ihrem Konjugierten, wenn ihr Imaginärteil null ist. Anders gesagt: Die Zahl muss reell sein.
Diese Regeln folgen aus den Operationen mit Realteil und Imaginärteil. Vergleiche sie anhand derselben Beispielzahlen. Bei Division und Kehrwertbildung muss der Nenner ungleich null sein.
| Operation | Identität | Beispiel |
|---|---|---|
| Summe | ||
| Differenz | ||
| Produkt | ||
| Quotient | ||
| Kehrwert | ||
| Doppelkonjugation |
Bei der Summe eines konjugierten Paars heben sich die Imaginärteile auf. Bei der Differenz heben sich stattdessen die Realteile auf:
Im Produkt heben sich auch die gemischten Terme auf. Das Ergebnis ist reell und nichtnegativ, denn es ist die Summe zweier Quadrate:
Bestimme das Konjugierte der folgenden komplexen Zahlen. Zwei davon enthalten eine Potenz von oder eine Division durch , deshalb vereinfachst du sie zuerst und liest das Konjugierte aus der vereinfachten Form ab.
Die komplexe Zahl wird vereinfacht:
. Da eine reelle Zahl ist, lässt sie sich als schreiben.
Ihr Konjugiertes ist daher .
Auch hier wird zuerst vereinfacht.
Dazu wird der Nenner mit rationalisiert:
.
Nach dem Vorzeichenwechsel im Imaginärteil gilt .
Veröffentlicht: . Aktualisiert: .
Also ist .
Das Konjugierte lautet .