复数计算

复数计算遵循以下基本法则:
设复数 \\( z_1 = a + bi \\) 和 \\( z_2 = c + di \\),则它们的和为:
\\[ z_1 + z_2 = (a + c) + (b + d)i \\]
减法
设复数 \\( z_1 = a + bi \\) 和 \\( z_2 = c + di \\),则它们的差为:
\\[ z_1 - z_2 = (a - c) + (b - d)i \\]
设复数 \\( z_1 = a + bi \\) 和 \\( z_2 = c + di \\),则它们的积为:
\\[ z_1 \\cdot z_2 = (ac - bd) + (ad + bc)i \\]
除法
设复数 \\( z_1 = a + bi \\) 和 \\( z_2 = c + di \\),则它们的商可以通过乘以分母的共轭复数来简化计算:
\\[ \\frac{z_1}{z_2} = \\frac{a + bi}{c + di} \\times \\frac{c - di}{c - di} = \\frac{(ac + bd) + (bc - ad)i}{c^2 + d^2} \\]
开方
设复数 \\( z = r(\\cos \\theta + i \\sin \\theta) \\),则它的n次幂为:
\\[ z^n = r^n(\\cos n\\theta + i \\sin n\\theta) \\]
棣莫佛定理
对于复数 \\( z = r(\\cos \\theta + i \\sin \\theta) \\),有:
\\[ z^n = r^n \\cos n\\theta + i r^n \\sin n\\theta \\]
特殊情况
当 \\( b = 0 \\) 时,\\( z \\) 是实数。
当 \\( a = 0 \\) 且 \\( b \\neq 0 \\) 时,\\( z \\) 是纯虚数。
示例
计算 \\( (1 + 2i) + (3 - 4i) \\):
\\[ (1 + 2i) + (3 - 4i) = 4 - 2i \\]
计算 \\( (1 + 2i) \\cdot (3 + 4i) \\):
\\[ (1 + 2i) \\cdot (3 + 4i) = (1 \\cdot 3 - 2 \\cdot 4) + (1 \\cdot 4 + 2 \\cdot 3)i = -5 + 2i \\]
计算 \\( \\frac{1 + 2i}{3 + 4i} \\):
\\[ \\frac{1 + 2i}{3 + 4i} = \\frac{(1 \\cdot 3 + 2 \\cdot 4) + (1 \\cdot 4 - 2 \\cdot 3)i}{3^2 + 4^2} = \\frac{11 - 2i}{25} = \\frac{11}{25} - \\frac{2}{25}i \\]
以上是复数的基本运算规则。
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