复数的运算包括加法、减法、乘法和除法,具体规则如下:
加法
设两个复数分别为 \(z_1 = a + bi\) 和 \(z_2 = c + di\),它们的和为:
\[
z_1 + z_2 = (a + c) + (b + d)i
\]
减法
设两个复数分别为 \(z_1 = a + bi\) 和 \(z_2 = c + di\),它们的差为:
\[
z_1 - z_2 = (a - c) + (b - d)i
\]
乘法
设两个复数分别为 \(z_1 = a + bi\) 和 \(z_2 = c + di\),它们的积为:
\[
z_1 \cdot z_2 = (ac - bd) + (ad + bc)i
\]
除法
设两个复数分别为 \(z_1 = a + bi\) 和 \(z_2 = c + di\),它们的商为:
\[
\frac{z_1}{z_2} = \frac{a + bi}{c + di} = \frac{(ac + bd) + (bc - ad)i}{c^2 + d^2}
\]
示例
假设有两个复数 \(z_1 = 2 + 3i\) 和 \(z_2 = 1 + 2i\),则:
加法
\[
z_1 + z_2 = (2 + 1) + (3 + 2)i = 3 + 5i
\]
减法
\[
z_1 - z_2 = (2 - 1) + (3 - 2)i = 1 + i
\]
乘法
\[
z_1 \cdot z_2 = (2 \cdot 1 - 3 \cdot 2) + (2 \cdot 2 + 3 \cdot 1)i = -4 + 7i
\]
除法
\[
\frac{z_1}{z_2} = \frac{2 + 3i}{1 + 2i} = \frac{(2 \cdot 1 + 3 \cdot 2) + (2 \cdot 2 - 3 \cdot 1)i}{(1^2 + 2^2)} = \frac{8 + i}{5} = \frac{8}{5} + \frac{1}{5}i
\]
通过这些规则,可以方便地进行复数的四则运算。建议在实际应用中,根据具体情况选择合适的复数形式(如代数形式、指数形式或极坐标形式)以简化计算过程。