Основы мат. анализа Примеры
12i+1i-112i+1i−1
Этап 1
Умножим числитель и знаменатель 12i+1-1+1i12i+1−1+1i на комплексно сопряженное -1+1i−1+1i, чтобы сделать знаменатель вещественным.
12i+1-1+1i⋅-1-i-1-i12i+1−1+1i⋅−1−i−1−i
Этап 2
Этап 2.1
Объединим.
(12i+1)(-1-i)(-1+1i)(-1-i)(12i+1)(−1−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2
Упростим числитель.
Этап 2.2.1
Развернем (12i+1)(-1-i)(12i+1)(−1−i), используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.2.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
12i(-1-i)+1(-1-i)(-1+1i)(-1-i)12i(−1−i)+1(−1−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
12i⋅-1+12i(-i)+1(-1-i)(-1+1i)(-1-i)12i⋅−1+12i(−i)+1(−1−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
12i⋅-1+12i(-i)+1⋅-1+1(-i)(-1+1i)(-1-i)12i⋅−1+12i(−i)+1⋅−1+1(−i)(−1+1i)(−1−i)
12i⋅-1+12i(-i)+1⋅-1+1(-i)(-1+1i)(-1-i)12i⋅−1+12i(−i)+1⋅−1+1(−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.2
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 2.2.2.1.1
Умножим -1−1 на 1212.
-12i+12i(-i)+1⋅-1+1(-i)(-1+1i)(-1-i)−12i+12i(−i)+1⋅−1+1(−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.2.1.2
Умножим 12i(-i)12i(−i).
Этап 2.2.2.1.2.1
Умножим -1−1 на 1212.
-12i-12ii+1⋅-1+1(-i)(-1+1i)(-1-i)−12i−12ii+1⋅−1+1(−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.2.1.2.2
Возведем ii в степень 11.
-12i-12(i1i)+1⋅-1+1(-i)(-1+1i)(-1-i)−12i−12(i1i)+1⋅−1+1(−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.2.1.2.3
Возведем ii в степень 11.
-12i-12(i1i1)+1⋅-1+1(-i)(-1+1i)(-1-i)−12i−12(i1i1)+1⋅−1+1(−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.2.1.2.4
Применим правило степени aman=am+naman=am+n для объединения показателей.
-12i-12i1+1+1⋅-1+1(-i)(-1+1i)(-1-i)−12i−12i1+1+1⋅−1+1(−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.2.1.2.5
Добавим 11 и 11.
-12i-12i2+1⋅-1+1(-i)(-1+1i)(-1-i)−12i−12i2+1⋅−1+1(−i)(−1+1i)(−1−i)
-12i-12i2+1⋅-1+1(-i)(-1+1i)(-1-i)−12i−12i2+1⋅−1+1(−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.2.1.3
Перепишем i2i2 в виде -1−1.
-12i-12⋅-1+1⋅-1+1(-i)(-1+1i)(-1-i)−12i−12⋅−1+1⋅−1+1(−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.2.1.4
Умножим -12−12 на -1−1.
-12i+12+1⋅-1+1(-i)(-1+1i)(-1-i)−12i+12+1⋅−1+1(−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.2.1.5
Умножим -1−1 на 11.
-12i+12-1+1(-i)(-1+1i)(-1-i)−12i+12−1+1(−i)(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.2.1.6
Умножим -i−i на 11.
-12i+12-1-i(-1+1i)(-1-i)−12i+12−1−i(−1+1i)(−1−i)
-12i+12-1-i(-1+1i)(-1-i)−12i+12−1−i(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.2.2
Вычтем ii из -12i−12i.
12-1-13i(-1+1i)(-1-i)12−1−13i(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.2.2.3
Вычтем 11 из 1212.
11-13i(-1+1i)(-1-i)11−13i(−1+1i)(−1−i)
11-13i(-1+1i)(-1-i)11−13i(−1+1i)(−1−i)
11-13i(-1+1i)(-1-i)11−13i(−1+1i)(−1−i)
Этап 2.3
Упростим знаменатель.
Этап 2.3.1
Развернем (-1+1i)(-1-i)(−1+1i)(−1−i), используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.3.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
11-13i-1(-1-i)+1i(-1-i)11−13i−1(−1−i)+1i(−1−i)
Этап 2.3.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
11-13i-1⋅-1-1(-i)+1i(-1-i)11−13i−1⋅−1−1(−i)+1i(−1−i)
Этап 2.3.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
11-13i-1⋅-1-1(-i)+1i⋅-1+1i(-i)11−13i−1⋅−1−1(−i)+1i⋅−1+1i(−i)
11-13i-1⋅-1-1(-i)+1i⋅-1+1i(-i)11−13i−1⋅−1−1(−i)+1i⋅−1+1i(−i)
Этап 2.3.2
Упростим.
Этап 2.3.2.1
Умножим -1−1 на -1−1.
11-13i1-1(-i)+1i⋅-1+1i(-i)11−13i1−1(−i)+1i⋅−1+1i(−i)
Этап 2.3.2.2
Умножим -1−1 на -1−1.
11-13i1+1i+1i⋅-1+1i(-i)11−13i1+1i+1i⋅−1+1i(−i)
Этап 2.3.2.3
Умножим -1−1 на 11.
11-13i1+1i-i+1i(-i)11−13i1+1i−i+1i(−i)
Этап 2.3.2.4
Умножим -1−1 на 11.
11-13i1+1i-i-ii11−13i1+1i−i−ii
Этап 2.3.2.5
Возведем ii в степень 11.
11-13i1+1i-i-(i1i)11−13i1+1i−i−(i1i)
Этап 2.3.2.6
Возведем ii в степень 11.
11-13i1+1i-i-(i1i1)11−13i1+1i−i−(i1i1)
Этап 2.3.2.7
Применим правило степени aman=am+naman=am+n для объединения показателей.
11-13i1+1i-i-i1+111−13i1+1i−i−i1+1
Этап 2.3.2.8
Добавим 11 и 11.
11-13i1+1i-i-i211−13i1+1i−i−i2
Этап 2.3.2.9
Вычтем ii из 1i1i.
11-13i1+0-i211−13i1+0−i2
Этап 2.3.2.10
Добавим 11 и 00.
11-13i1-i211−13i1−i2
11-13i1-i211−13i1−i2
Этап 2.3.3
Упростим каждый член.
Этап 2.3.3.1
Перепишем i2i2 в виде -1−1.
11-13i1--111−13i1−−1
Этап 2.3.3.2
Умножим -1−1 на -1−1.
11-13i1+111−13i1+1
11-13i1+111−13i1+1
Этап 2.3.4
Добавим 11 и 11.
11-13i211−13i2
11-13i211−13i2
11-13i211−13i2
Этап 3
Разобьем дробь 11-13i211−13i2 на две дроби.
112+-13i2112+−13i2
Этап 4
Вынесем знак минуса перед дробью.
112-13i2112−13i2