Gymnasiet
Ma4
Kapitel 4.1.1

Imaginära enheten och komplexa tal

Den imaginära enheten i gör att även negativa tal har kvadratrötter. Här införs de komplexa talen och talplanet.

På den här sidan

Bakgrund

Talområdena har utvidgats flera gånger: negativa tal behövdes för att lösa x+5=2\displaystyle x+5=2 och bråk för 3x=2\displaystyle 3x=2. På samma sätt behövs ett nytt tal för att lösa x2=−1\displaystyle x^2=-1. Det kallas den imaginära enheten i\displaystyle i.

Teori

i2=−1i^2=\nobreak -\nobreak 1

Ett komplext tal skrivs z=a+bi\displaystyle z=a+bi, där a\displaystyle a och b\displaystyle b är reella. a\displaystyle a är realdelen och b\displaystyle b imaginärdelen. Om b=0\displaystyle b=0 är talet reellt, och om a=0\displaystyle a=0 kallas det rent imaginärt.

Roten ur ett negativt tal skrivs med i\displaystyle i: för c>0\displaystyle c>0 är −c=ic\displaystyle \sqrt{-c}=i\sqrt{c}.

Två komplexa tal är lika om både realdelarna och imaginärdelarna är lika.

Exempel och tillämpningar

Exempel 1: Rötter ur negativa tal

Uppgift: Lös x2+16=0\displaystyle x^2+16=0.

Exempel 2: Lika komplexa tal

Uppgift: Bestäm de reella talen x\displaystyle x och y\displaystyle y så att (x+2)+(y−1)i=5+3i\displaystyle (x+2)+(y-1)i=5+3i.

Interaktiva funktioner

Komplexa talplanet

Välj realdel och imaginärdel. De streckade linjerna visar delarna på axlarna.

Realdel: a=−2\displaystyle a=-2

Imaginärdel: b=3\displaystyle b=3

z=−2+3i,Re⁡z=−2,Im⁡z=3z=\nobreak -\nobreak 2+\nobreak 3i,\quad\allowbreak \operatorname{Re}z=\nobreak -\nobreak 2,\quad\allowbreak \operatorname{Im}z=\nobreak 3

Talet ligger utanför axlarna.

Talet i talplanet
-4-2024-4i-2i02i4iReImz\displaystyle z
  • z\displaystyle z: −2+3i\displaystyle -2+3i

Vanliga misstag

  • Att säga att imaginärdelen av 4−7i\displaystyle 4-7i är −7i\displaystyle -7i. Den är −7\displaystyle -7.
  • Att använda räkneregeln ab=ab\displaystyle \sqrt{a}\sqrt{b}=\sqrt{ab} när båda talen är negativa.
  • Att glömma den negativa roten.

Vanliga frågor

Tips för komplexa tal

Viktigt att tänka på

  • Skriv alltid svaret på formen a + bi.
  • Rita talet i talplanet för att få en bild av det.

Testa dig själv: Imaginära enheten1/3

Vad är −9\displaystyle \sqrt{-9}?

Testa att du förstått

Träna uppgifter i taluppfattning för Matematik 4. Du får facit och förklaring direkt.

Träna på det här

Aktivera JavaScript för att använda formulär och interaktiva verktyg. Sidans innehåll och länkar kan läsas utan JavaScript.