11. Sınıf Matematik

11. Sınıf Matematik Karmaşık Sayılar Testleri

Karmaşık Sayılar konusundaki soruları çözümlü testlerle pekiştir.

Karmaşık sayı nedir?

Karmaşık sayılar a+bi biçiminde yazılır; a gerçek kısım, b sanal kısım ve i²=-1’dir. 11. Sınıf Karmaşık Sayılar testleri işlem kurallarını, eşlenik kavramını, modülü, argümenti ve düzlem gösterimini pekiştirir.

İşlemler ve eşlenik

Toplama ve çıkarma gerçek ve sanal kısımlar arasında ayrı ayrı yapılır. Bölme işlemlerinde payda eşleniğiyle genişletilir. Eşlenik, modül ve karmaşık düzlem ilişkisi birçok soruda kısa yol sağlar.

Geometrik yorum

Karmaşık sayı düzlemde bir nokta veya vektör olarak gösterilebilir. Modül uzaklığı, argüment ise pozitif gerçek eksenle yapılan açıyı ifade eder. Kutupsal gösterim özellikle çarpma, bölme ve kuvvet alma işlemlerini kolaylaştırır.

9. Test

11. Sınıf Matematik Karmaşık Sayılar Testleri

Karmaşık Sayılar konusu 9. test.

Her soruda doğru seçeneği işaretle.

10 Soru
0/10 Soru0 %
Doğru 0
Yanlış 0
Boş 10
1. SoruÇoktan Seçmeli

Aşağıdaki ifadenin değerini bulun:

(1i)10(3+i)6

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: A

Doğru şıkkı kontrol etmek için ifadeyi kutupsal (trigonometrik) biçime çevirip kuvvet alacağız. ( 1 − i ) 10 ( 3 + i ) 6 Önce paydaki karmaşık sayının modül ve argümanını yazalım. | 1 − i | 2 = 1 2 + 1 2 = 2 | 1 − i | = 2 arg ( 1 − i ) = − π 4 Buna göre paydaki ifade trigonometrik biçimde yazılır ve kuvvet alınır. 1 − i = 2 ( cos ( − π 4 ) + i sin ( − π 4 ) ) ( 1 − i ) 10 = ( 2 ) 10 ( cos ( 10 ⋅ ( − π 4 ) ) + i sin ( 10 ⋅ ( − π 4 ) ) ) Katsayı ve açıyı sadeleştirelim. ( 2 ) 10 = 2 5 = 32 10 ⋅ ( − π 4 ) = − 10 4 π = − 5 2 π − 5 2 π = − π 2 − 2 π Bu yüzden payın değeri bulunur. ( 1 − i ) 10 = 32 ( cos ( − π 2 ) + i sin ( − π 2 ) ) cos ( − π 2 ) = 0, sin ( − π 2 ) = − 1 ( 1 − i ) 10 = 32 ( 0 − i ) = − 32 i Şimdi paydadaki karmaşık sayının modül ve argümanını bulalım. | 3 + i | 2 = 3 2 + 1 2 = 3 + 1 = 4 | 3 + i | = 2 arg ( 3 + i ) = π 6 Paydayı trigonometrik biçimde yazıp kuvvet alalım. 3 + i = 2 ( cos ( π 6 ) + i sin ( π 6 ) ) ( 3 + i ) 6 = 2 6 ( cos ( 6 ⋅ π 6 ) + i sin ( 6 ⋅ π 6 ) ) Açıyı ve değeri sadeleştirelim. 2 6 = 64 6 ⋅ π 6 = π ( 3 + i ) 6 = 64 ( cos ( π ) + i sin ( π ) ) cos ( π ) = − 1, sin ( π ) = 0 ( 3 + i ) 6 = 64 ( − 1 ) = − 64 Son olarak bölmeyi yapalım. ( 1 − i ) 10 ( 3 + i ) 6 = − 32 i − 64 = i 2 Sonuç şıklarla karşılaştırıldığında doğru cevap A şıkkıdır. i 2

  1. Çözüm: Doğru şıkkı kontrol etmek için ifadeyi kutupsal (trigonometrik) biçime çevirip kuvvet alacağız. ( 1 − i ) 10 ( 3 + i ) 6 Önce paydaki karmaşık sayının modül ve argümanını yazalım. | 1 − i | 2 = 1 2 + 1 2 = 2 | 1 − i | = 2 arg ( 1 − i ) = − π 4 Buna göre paydaki ifade trigonometrik biçimde yazılır ve kuvvet alınır. 1 − i = 2 ( cos ( − π 4 ) + i sin ( − π 4 ) ) ( 1 − i ) 10 = ( 2 ) 10 ( cos ( 10 ⋅ ( − π 4 ) ) + i sin ( 10 ⋅ ( − π 4 ) ) ) Katsayı ve açıyı sadeleştirelim. ( 2 ) 10 = 2 5 = 32 10 ⋅ ( − π 4 ) = − 10 4 π = − 5 2 π − 5 2 π = − π 2 − 2 π Bu yüzden payın değeri bulunur. ( 1 − i ) 10 = 32 ( cos ( − π 2 ) + i sin ( − π 2 ) ) cos ( − π 2 ) = 0, sin ( − π 2 ) = − 1 ( 1 − i ) 10 = 32 ( 0 − i ) = − 32 i Şimdi paydadaki karmaşık sayının modül ve argümanını bulalım. | 3 + i | 2 = 3 2 + 1 2 = 3 + 1 = 4 | 3 + i | = 2 arg ( 3 + i ) = π 6 Paydayı trigonometrik biçimde yazıp kuvvet alalım. 3 + i = 2 ( cos ( π 6 ) + i sin ( π 6 ) ) ( 3 + i ) 6 = 2 6 ( cos ( 6 ⋅ π 6 ) + i sin ( 6 ⋅ π 6 ) ) Açıyı ve değeri sadeleştirelim. 2 6 = 64 6 ⋅ π 6 = π ( 3 + i ) 6 = 64 ( cos ( π ) + i sin ( π ) ) cos ( π ) = − 1, sin ( π ) = 0 ( 3 + i ) 6 = 64 ( − 1 ) = − 64 Son olarak bölmeyi yapalım. ( 1 − i ) 10 ( 3 + i ) 6 = − 32 i − 64 = i 2 Sonuç şıklarla karşılaştırıldığında doğru cevap A şıkkıdır. i 2

Doğru şıkkı kontrol etmek için ifadeyi kutupsal (trigonometrik) biçime çevirip kuvvet alacağız.

(1i)10(3+i)6

Önce paydaki karmaşık sayının modül ve argümanını yazalım.

|1i|2=12+12=2
|1i|=2
arg(1i)=π4

Buna göre paydaki ifade trigonometrik biçimde yazılır ve kuvvet alınır.

1i=2(cos(π4)+isin(π4))
(1i)10=(2)10(cos(10(π4))+isin(10(π4)))

Katsayı ve açıyı sadeleştirelim.

(2)10=25=32
10(π4)=104π=52π
52π=π22π

Bu yüzden payın değeri bulunur.

(1i)10=32(cos(π2)+isin(π2))
cos(π2)=0,sin(π2)=1
(1i)10=32(0i)=32i

Şimdi paydadaki karmaşık sayının modül ve argümanını bulalım.

|3+i|2=32+12=3+1=4
|3+i|=2
arg(3+i)=π6

Paydayı trigonometrik biçimde yazıp kuvvet alalım.

3+i=2(cos(π6)+isin(π6))
(3+i)6=26(cos(6π6)+isin(6π6))

Açıyı ve değeri sadeleştirelim.

26=64
6π6=π
(3+i)6=64(cos(π)+isin(π))
cos(π)=1,sin(π)=0
(3+i)6=64(1)=64

Son olarak bölmeyi yapalım.

(1i)10(3+i)6=32i64=i2

Sonuç şıklarla karşılaştırıldığında doğru cevap A şıkkıdır.

i2
2. SoruÇoktan Seçmeli

Aşağıdaki koşulları sağlayan karmaşık sayının reel kısmı kaçtır?

|z|=2

z-1z-2i saf sanal sayıdır.

Re(z)>0

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: B

1) Şık kontrolü: Bulacağımız reel kısım, şıkkıB41ndaki değerle aynı çıkarsa A doğrudur. 2) Değişken tanımı: Karmaşık sayıyı z = x + i y şeklinde yazalım. 3) Mutlak değer koşulu: | z | = 2 olduğundan x 2 + y 2 = 4 4) Kesrin saf sanal olması: Verilen ifade saf sanal ise reel kısmı sıfırdır. İfadeyi yazalım: z - 1 z - 2 i x - 1 + i y x + i ( y - 2 ) 5) Eşlenikle genişletme: Payda eşleniği ile çarpalım: x - 1 + i y x - i ( y - 2 ) x 2 + ( y - 2 ) 2 Paydanın reel ve pozitif olduğunu görüyoruz; bu yüzden ifadenin reel kısmının sıfır olması için payın reel kısmı sıfır olmalıdır. 6) Payın reel kısmını bulma: Payı açalım: x - 1 + i y x - i ( y - 2 ) = x 2 - x + y 2 - 2 y + i ( x y - x - 1 ( y - 2 ) ) Buradan reel kısım: x 2 - x + y 2 - 2 y Saf sanal olma koşulundan: x 2 - x + y 2 - 2 y = 0 7) İki denklemi birleştirme: x 2 + y 2 = 4 x 2 + y 2 - x - 2 y = 0 Birinciyi ikinci denklemde yerine koyarsak: 4 - x - 2 y = 0 Buradan: x + 2 y = 4 8) Çözüm: x = 4 - 2 y Bunu x 2 + y 2 = 4 denkleminde kullanalım: ( 4 - 2 y ) 2 + y 2 = 4 16 - 16 y + 4 y 2 + y 2 = 4 5 y 2 - 16 y + 12 = 0 Kökler: y = 2 veya y = 6 5 9) Reel kısmı pozitif olma şartı: x = 4 - 2 y için y = 2 ⇒ x = 0 olur, bu durum x > 0 şartını sağlamaz. Diğer kök için: y = 6 5 ⇒ x = 4 - 2 6 5 = 8 5 Bu değer pozitiftir. 10) Sonuç: Karmaşık sayının reel kısmı 8 5 olur. Bu nedenle doğru cevap B1350 şıkkıdır.

  1. Çözüm: 1) Şık kontrolü: Bulacağımız reel kısım, şıkkıB41ndaki değerle aynı çıkarsa A doğrudur. 2) Değişken tanımı: Karmaşık sayıyı z = x + i y şeklinde yazalım. 3) Mutlak değer koşulu: | z | = 2 olduğundan x 2 + y 2 = 4 4) Kesrin saf sanal olması: Verilen ifade saf sanal ise reel kısmı sıfırdır. İfadeyi yazalım: z - 1 z - 2 i x - 1 + i y x + i ( y - 2 ) 5) Eşlenikle genişletme: Payda eşleniği ile çarpalım: x - 1 + i y x - i ( y - 2 ) x 2 + ( y - 2 ) 2 Paydanın reel ve pozitif olduğunu görüyoruz; bu yüzden ifadenin reel kısmının sıfır olması için payın reel kısmı sıfır olmalıdır. 6) Payın reel kısmını bulma: Payı açalım: x - 1 + i y x - i ( y - 2 ) = x 2 - x + y 2 - 2 y + i ( x y - x - 1 ( y - 2 ) ) Buradan reel kısım: x 2 - x + y 2 - 2 y Saf sanal olma koşulundan: x 2 - x + y 2 - 2 y = 0 7) İki denklemi birleştirme: x 2 + y 2 = 4 x 2 + y 2 - x - 2 y = 0 Birinciyi ikinci denklemde yerine koyarsak: 4 - x - 2 y = 0 Buradan: x + 2 y = 4 8) Çözüm: x = 4 - 2 y Bunu x 2 + y 2 = 4 denkleminde kullanalım: ( 4 - 2 y ) 2 + y 2 = 4 16 - 16 y + 4 y 2 + y 2 = 4 5 y 2 - 16 y + 12 = 0 Kökler: y = 2 veya y = 6 5 9) Reel kısmı pozitif olma şartı: x = 4 - 2 y için y = 2 ⇒ x = 0 olur, bu durum x > 0 şartını sağlamaz. Diğer kök için: y = 6 5 ⇒ x = 4 - 2 6 5 = 8 5 Bu değer pozitiftir. 10) Sonuç: Karmaşık sayının reel kısmı 8 5 olur. Bu nedenle doğru cevap B1350 şıkkıdır.

1) Şık kontrolü: Bulacağımız reel kısım, şıkkıB132ndaki değerle aynı çıkarsa A doğrudur.

2) Değişken tanımı: Karmaşık sayıyı

z=x+iy

şeklinde yazalım.

3) Mutlak değer koşulu:

|z|=2

olduğundan

x2+y2=4

4) Kesrin saf sanal olması: Verilen ifade saf sanal ise reel kısmı sıfırdır. İfadeyi yazalım:

z-1z-2i

x-1+iyx+i(y-2)

5) Eşlenikle genişletme: Payda eşleniği ile çarpalım:

x-1+iyx-i(y-2)x2+(y-2)2

Paydanın reel ve pozitif olduğunu görüyoruz; bu yüzden ifadenin reel kısmının sıfır olması için payın reel kısmı sıfır olmalıdır.

6) Payın reel kısmını bulma: Payı açalım:

x-1+iyx-i(y-2)=x2-x+y2-2y+i(xy-x-1(y-2))

Buradan reel kısım:

x2-x+y2-2y

Saf sanal olma koşulundan:

x2-x+y2-2y=0

7) İki denklemi birleştirme:

x2+y2=4x2+y2-x-2y=0

Birinciyi ikinci denklemde yerine koyarsak:

4-x-2y=0

Buradan:

x+2y=4

8) Çözüm:

x=4-2y

Bunu

x2+y2=4

denkleminde kullanalım:

(4-2y)2+y2=416-16y+4y2+y2=45y2-16y+12=0

Kökler:

y=2 veya y=65

9) Reel kısmı pozitif olma şartı:

x=4-2y

için

y=2x=0

olur, bu durum

x>0

şartını sağlamaz.

Diğer kök için:

y=65x=4-265=85

Bu değer pozitiftir.

10) Sonuç: Karmaşık sayının reel kısmı

85

olur. Bu nedenle doğru cevap A şıkkıdır.

3. SoruÇoktan Seçmeli

Aşağıdaki ifadede z karmaşık sayısının değerini bulun.

z=(1+i)5(1-i)3

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: C

Verilen ifade: z = ( 1 + i ) 5 ( 1 - i ) 3 1 + i sayısının kutupsal (trigonometrik) gösterimi: 1 + i = 2 ( cos ( π 4 ) + i sin ( π 4 ) ) 1 - i sayısının kutupsal (trigonometrik) gösterimi: 1 - i = 2 ( cos ( - π 4 ) + i sin ( - π 4 ) ) De Moivre formülü ile üsleri alalım: ( 1 + i ) 5 = ( 2 ) 5 ( cos ( 5 π 4 ) + i sin ( 5 π 4 ) ) ( 1 - i ) 3 = ( 2 ) 3 ( cos ( - 3 π 4 ) + i sin ( - 3 π 4 ) ) Şimdi bölme işlemi: modüller bölünür, argümanlar çıkarılır. z = ( 2 ) 5 ( 2 ) 3 ( cos ( 5 π 4 - - 3 π 4 ) + i sin ( 5 π 4 - - 3 π 4 ) ) Üstleri ve açıları sadeleştirelim: ( 2 ) 5 ( 2 ) 3 = ( 2 ) 5 - 3 = ( 2 ) 2 = 2 5 π 4 - - 3 π 4 = 8 π 4 = 2 π Sonuç: z = 2 ( cos ( 2 π ) + i sin ( 2 π ) ) = 2 ( 1 + i 0 ) = 2 Dolayısıyla doğru seçenek C840 şıkkıdır.

  1. Çözüm: Verilen ifade: z = ( 1 + i ) 5 ( 1 - i ) 3 1 + i sayısının kutupsal (trigonometrik) gösterimi: 1 + i = 2 ( cos ( π 4 ) + i sin ( π 4 ) ) 1 - i sayısının kutupsal (trigonometrik) gösterimi: 1 - i = 2 ( cos ( - π 4 ) + i sin ( - π 4 ) ) De Moivre formülü ile üsleri alalım: ( 1 + i ) 5 = ( 2 ) 5 ( cos ( 5 π 4 ) + i sin ( 5 π 4 ) ) ( 1 - i ) 3 = ( 2 ) 3 ( cos ( - 3 π 4 ) + i sin ( - 3 π 4 ) ) Şimdi bölme işlemi: modüller bölünür, argümanlar çıkarılır. z = ( 2 ) 5 ( 2 ) 3 ( cos ( 5 π 4 - - 3 π 4 ) + i sin ( 5 π 4 - - 3 π 4 ) ) Üstleri ve açıları sadeleştirelim: ( 2 ) 5 ( 2 ) 3 = ( 2 ) 5 - 3 = ( 2 ) 2 = 2 5 π 4 - - 3 π 4 = 8 π 4 = 2 π Sonuç: z = 2 ( cos ( 2 π ) + i sin ( 2 π ) ) = 2 ( 1 + i 0 ) = 2 Dolayısıyla doğru seçenek C840 şıkkıdır.

Verilen ifade:

z=(1+i)5(1-i)3

1+i sayısının kutupsal (trigonometrik) gösterimi:

1+i=2(cos(π4)+isin(π4))

1-i sayısının kutupsal (trigonometrik) gösterimi:

1-i=2(cos(-π4)+isin(-π4))

De Moivre formülü ile üsleri alalım:

(1+i)5=(2)5(cos(5π4)+isin(5π4))(1-i)3=(2)3(cos(-3π4)+isin(-3π4))

Şimdi bölme işlemi: modüller bölünür, argümanlar çıkarılır.

z=(2)5(2)3(cos(5π4--3π4)+isin(5π4--3π4))

Üstleri ve açıları sadeleştirelim:

(2)5(2)3=(2)5-3=(2)2=25π4--3π4=8π4=2π

Sonuç:

z=2(cos(2π)+isin(2π))=2(1+i0)=2

Dolayısıyla doğru seçenek C4744 şıkkıdır.

4. SoruÇoktan Seçmeli

Aşağıda tanımlanan w karmaşık sayısının asal argümanı kaçtır?

w=(1i)6(1+i)2(3i)4

Asal argüman aralığı: (π,π]

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: D

1) Verilen ifade: w = ( 1 − i ) 6 ( 1 + i ) 2 ( 3 − i ) 4 2) Her çarpanı kutupsal forma yazalım. 1 − i = 2 ( cos ( − π 4 ) + i sin ( − π 4 ) ) 1 + i = 2 ( cos ( π 4 ) + i sin ( π 4 ) ) 3 − i = 2 ( cos ( − π 6 ) + i sin ( − π 6 ) ) 3) Üslere geçelim (argümanlar üs ile çarpılır). ( 1 − i ) 6 = ( 2 ) 6 ( cos ( 6 · ( − π 4 ) ) + i sin ( 6 · ( − π 4 ) ) ) ( 1 + i ) 2 = ( 2 ) 2 ( cos ( 2 · π 4 ) + i sin ( 2 · π 4 ) ) ( 3 − i ) 4 = ( 2 ) 4 ( cos ( 4 · ( − π 6 ) ) + i sin ( 4 · ( − π 6 ) ) ) 4) Açısal ve modül kısımlarını sadeleştirelim. ( 2 ) 6 = 2 3 = 8 6 · ( − π 4 ) = − 6 π 4 = − 3 π 2 ( 2 ) 2 = 2 2 · π 4 = π 2 ( 2 ) 4 = 16 4 · ( − π 6 ) = − 4 π 6 = − 2 π 3 5) Şimdi argümanları kullanarak toplam-çıkarma yapalım. arg ( ( 1 − i ) 6 ( 1 + i ) 2 ) = ( − 3 π 2 ) + π 2 = − π arg ( ( 3 − i ) 4 ) = − 2 π 3 6) Bölmede argümanlar çıkarılır: arg ( w ) = arg ( pay ) − arg ( payda ) = ( − π ) − ( − 2 π 3 ) = − π 3 7) Asal argüman aralığı kontrolü: ( − π, π ] − π 3 ∈ ( − π, π ] 8) Sonuç: Doğru cevap D984’dır. Arg ( w ) = − π 3

  1. Çözüm: 1) Verilen ifade: w = ( 1 − i ) 6 ( 1 + i ) 2 ( 3 − i ) 4 2) Her çarpanı kutupsal forma yazalım. 1 − i = 2 ( cos ( − π 4 ) + i sin ( − π 4 ) ) 1 + i = 2 ( cos ( π 4 ) + i sin ( π 4 ) ) 3 − i = 2 ( cos ( − π 6 ) + i sin ( − π 6 ) ) 3) Üslere geçelim (argümanlar üs ile çarpılır). ( 1 − i ) 6 = ( 2 ) 6 ( cos ( 6 · ( − π 4 ) ) + i sin ( 6 · ( − π 4 ) ) ) ( 1 + i ) 2 = ( 2 ) 2 ( cos ( 2 · π 4 ) + i sin ( 2 · π 4 ) ) ( 3 − i ) 4 = ( 2 ) 4 ( cos ( 4 · ( − π 6 ) ) + i sin ( 4 · ( − π 6 ) ) ) 4) Açısal ve modül kısımlarını sadeleştirelim. ( 2 ) 6 = 2 3 = 8 6 · ( − π 4 ) = − 6 π 4 = − 3 π 2 ( 2 ) 2 = 2 2 · π 4 = π 2 ( 2 ) 4 = 16 4 · ( − π 6 ) = − 4 π 6 = − 2 π 3 5) Şimdi argümanları kullanarak toplam-çıkarma yapalım. arg ( ( 1 − i ) 6 ( 1 + i ) 2 ) = ( − 3 π 2 ) + π 2 = − π arg ( ( 3 − i ) 4 ) = − 2 π 3 6) Bölmede argümanlar çıkarılır: arg ( w ) = arg ( pay ) − arg ( payda ) = ( − π ) − ( − 2 π 3 ) = − π 3 7) Asal argüman aralığı kontrolü: ( − π, π ] − π 3 ∈ ( − π, π ] 8) Sonuç: Doğru cevap D984’dır. Arg ( w ) = − π 3

1) Verilen ifade:

w=(1i)6(1+i)2(3i)4

2) Her çarpanı kutupsal forma yazalım.

1i=2(cos(π4)+isin(π4))1+i=2(cos(π4)+isin(π4))3i=2(cos(π6)+isin(π6))

3) Üslere geçelim (argümanlar üs ile çarpılır).

(1i)6=(2)6(cos(6·(π4))+isin(6·(π4)))(1+i)2=(2)2(cos(2·π4)+isin(2·π4))(3i)4=(2)4(cos(4·(π6))+isin(4·(π6)))

4) Açısal ve modül kısımlarını sadeleştirelim.

(2)6=23=86·(π4)=6π4=3π2(2)2=22·π4=π2(2)4=164·(π6)=4π6=2π3

5) Şimdi argümanları kullanarak toplam-çıkarma yapalım.

arg((1i)6(1+i)2)=(3π2)+π2=πarg((3i)4)=2π3

6) Bölmede argümanlar çıkarılır:

arg(w)=arg(pay)arg(payda)=(π)(2π3)=π3

7) Asal argüman aralığı kontrolü:

(π,π]π3(π,π]

8) Sonuç: Doğru cevap D5729’dır.

Arg(w)=π3
5. SoruÇoktan Seçmeli

Aşağıdaki ifadenin değerini bulunuz.
(1+i)8(1-i)6

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: A

İfade: ( 1 + i ) 8 ( 1 - i ) 6 Birinci adım: 1 + i ve 1 - i sayılarını kutupsal biçimde yazalım. 1 + i = 2 ( cos ( π 4 ) + i sin ( π 4 ) ) 1 - i = 2 ( cos ( - π 4 ) + i sin ( - π 4 ) ) İkinci adım: De Moivre kuralını uygulayalım. ( r ( cos ( θ ) + i sin ( θ ) ) ) n = r n ( cos ( n θ ) + i sin ( n θ ) ) Üçüncü adım: Payı hesaplayalım. ( 1 + i ) 8 = 2 8 ( cos ( 8 ⋅ π 4 ) + i sin ( 8 ⋅ π 4 ) ) 2 8 = 2 4 = 16 8 ⋅ π 4 = 2 π ( 1 + i ) 8 = 16 ( cos ( 2 π ) + i sin ( 2 π ) ) cos ( 2 π ) = 1, sin ( 2 π ) = 0 ( 1 + i ) 8 = 16 Dördüncü adım: Paydayı hesaplayalım. ( 1 - i ) 6 = 2 6 ( cos ( 6 ⋅ - π 4 ) + i sin ( 6 ⋅ - π 4 ) ) 2 6 = 2 3 = 8 6 ⋅ - π 4 = - 6 4 π = - 3 2 π ( 1 - i ) 6 = 8 ( cos ( - 3 2 π ) + i sin ( - 3 2 π ) ) cos ( - 3 2 π ) = 0, sin ( - 3 2 π ) = 1 ( 1 - i ) 6 = 8 i Beşinci adım: Bölmeyi yapalım. ( 1 + i ) 8 ( 1 - i ) 6 = 16 8 i 16 8 i = 2 i = 2 ( 1 i ) 1 i = 1 i ⋅ i i = i i 2 = i - 1 = - i ( 1 + i ) 8 ( 1 - i ) 6 = 2 ⋅ ( - i ) = - 2 i Sonuç: Doğru cevap A1191 şıkkıdır. - 2 i

  1. Çözüm: İfade: ( 1 + i ) 8 ( 1 - i ) 6 Birinci adım: 1 + i ve 1 - i sayılarını kutupsal biçimde yazalım. 1 + i = 2 ( cos ( π 4 ) + i sin ( π 4 ) ) 1 - i = 2 ( cos ( - π 4 ) + i sin ( - π 4 ) ) İkinci adım: De Moivre kuralını uygulayalım. ( r ( cos ( θ ) + i sin ( θ ) ) ) n = r n ( cos ( n θ ) + i sin ( n θ ) ) Üçüncü adım: Payı hesaplayalım. ( 1 + i ) 8 = 2 8 ( cos ( 8 ⋅ π 4 ) + i sin ( 8 ⋅ π 4 ) ) 2 8 = 2 4 = 16 8 ⋅ π 4 = 2 π ( 1 + i ) 8 = 16 ( cos ( 2 π ) + i sin ( 2 π ) ) cos ( 2 π ) = 1, sin ( 2 π ) = 0 ( 1 + i ) 8 = 16 Dördüncü adım: Paydayı hesaplayalım. ( 1 - i ) 6 = 2 6 ( cos ( 6 ⋅ - π 4 ) + i sin ( 6 ⋅ - π 4 ) ) 2 6 = 2 3 = 8 6 ⋅ - π 4 = - 6 4 π = - 3 2 π ( 1 - i ) 6 = 8 ( cos ( - 3 2 π ) + i sin ( - 3 2 π ) ) cos ( - 3 2 π ) = 0, sin ( - 3 2 π ) = 1 ( 1 - i ) 6 = 8 i Beşinci adım: Bölmeyi yapalım. ( 1 + i ) 8 ( 1 - i ) 6 = 16 8 i 16 8 i = 2 i = 2 ( 1 i ) 1 i = 1 i ⋅ i i = i i 2 = i - 1 = - i ( 1 + i ) 8 ( 1 - i ) 6 = 2 ⋅ ( - i ) = - 2 i Sonuç: Doğru cevap A1191 şıkkıdır. - 2 i

İfade:

(1+i)8(1-i)6

Birinci adım: 1+i ve 1-i sayılarını kutupsal biçimde yazalım.

1+i=2(cos(π4)+isin(π4))1-i=2(cos(-π4)+isin(-π4))

İkinci adım: De Moivre kuralını uygulayalım.

(r(cos(θ)+isin(θ)))n=rn(cos(nθ)+isin(nθ))

Üçüncü adım: Payı hesaplayalım.

(1+i)8=28(cos(8π4)+isin(8π4))28=24=168π4=2π(1+i)8=16(cos(2π)+isin(2π))cos(2π)=1,sin(2π)=0(1+i)8=16

Dördüncü adım: Paydayı hesaplayalım.

(1-i)6=26(cos(6-π4)+isin(6-π4))26=23=86-π4=-64π=-32π(1-i)6=8(cos(-32π)+isin(-32π))cos(-32π)=0,sin(-32π)=1(1-i)6=8i

Beşinci adım: Bölmeyi yapalım.

(1+i)8(1-i)6=168i168i=2i=2(1i)1i=1iii=ii2=i-1=-i(1+i)8(1-i)6=2(-i)=-2i

Sonuç: Doğru cevap C şıkkıdır.

-2i
6. SoruÇoktan Seçmeli

Sıfırdan farklı z karmaşık sayısı için

z+1z=1

veriliyor. Buna göre

z6+1z6

değeri kaçtır?

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: B

Verilen koşul: z + 1 z = 1 İstenen ifade: z 6 + 1 z 6 Aşağıdaki diziyi tanımlayalım: t n = z n + z - n Bu tanıma göre başlangıç değerleri: t 0 = 2 t 1 = z + 1 z = 1 Çarpım ile bağıntı elde edelim: t 1 · t n = ( z + z - 1 ) ( z n + z - n ) t 1 · t n = z n + 1 + z n - 1 + z - n + 1 + z - n - 1 Bu ifade şu şekilde gruplanır: t 1 · t n = ( z n + 1 + z - n - 1 ) + ( z n - 1 + z - n + 1 ) t 1 · t n = t n + 1 + t n - 1 Dolayısıyla bağıntı: t n + 1 = t 1 · t n - t n - 1 Şimdi sırayla hesaplayalım: t 2 = t 1 · t 1 - t 0 = 1 · 1 - 2 = - 1 t 3 = t 1 · t 2 - t 1 = 1 · - 1 - 1 = - 2 t 4 = t 1 · t 3 - t 2 = 1 · - 2 - - 1 = - 1 t 5 = t 1 · t 4 - t 3 = 1 · - 1 - - 2 = 1 t 6 = t 1 · t 5 - t 4 = 1 · 1 - - 1 = 2 İstenen değer, tanıma göre: z 6 + 1 z 6 = t 6 = 2 Sonuç: Doğru cevap B760 şıkkıdır.

  1. Çözüm: Verilen koşul: z + 1 z = 1 İstenen ifade: z 6 + 1 z 6 Aşağıdaki diziyi tanımlayalım: t n = z n + z - n Bu tanıma göre başlangıç değerleri: t 0 = 2 t 1 = z + 1 z = 1 Çarpım ile bağıntı elde edelim: t 1 · t n = ( z + z - 1 ) ( z n + z - n ) t 1 · t n = z n + 1 + z n - 1 + z - n + 1 + z - n - 1 Bu ifade şu şekilde gruplanır: t 1 · t n = ( z n + 1 + z - n - 1 ) + ( z n - 1 + z - n + 1 ) t 1 · t n = t n + 1 + t n - 1 Dolayısıyla bağıntı: t n + 1 = t 1 · t n - t n - 1 Şimdi sırayla hesaplayalım: t 2 = t 1 · t 1 - t 0 = 1 · 1 - 2 = - 1 t 3 = t 1 · t 2 - t 1 = 1 · - 1 - 1 = - 2 t 4 = t 1 · t 3 - t 2 = 1 · - 2 - - 1 = - 1 t 5 = t 1 · t 4 - t 3 = 1 · - 1 - - 2 = 1 t 6 = t 1 · t 5 - t 4 = 1 · 1 - - 1 = 2 İstenen değer, tanıma göre: z 6 + 1 z 6 = t 6 = 2 Sonuç: Doğru cevap B760 şıkkıdır.

Verilen koşul:

z+1z=1

İstenen ifade:

z6+1z6

Aşağıdaki diziyi tanımlayalım:

tn=zn+z-n

Bu tanıma göre başlangıç değerleri:

t0=2t1=z+1z=1

Çarpım ile bağıntı elde edelim:

t1·tn=(z+z-1)(zn+z-n)t1·tn=zn+1+zn-1+z-n+1+z-n-1

Bu ifade şu şekilde gruplanır:

t1·tn=(zn+1+z-n-1)+(zn-1+z-n+1)t1·tn=tn+1+tn-1

Dolayısıyla bağıntı:

tn+1=t1·tn-tn-1

Şimdi sırayla hesaplayalım:

t2=t1·t1-t0=1·1-2=-1t3=t1·t2-t1=1·-1-1=-2t4=t1·t3-t2=1·-2--1=-1t5=t1·t4-t3=1·-1--2=1t6=t1·t5-t4=1·1--1=2

İstenen değer, tanıma göre:

z6+1z6=t6=2

Sonuç: Doğru cevap A şıkkıdır.

7. SoruÇoktan Seçmeli

Aşağıda tanımlanan w karmaşık sayısının değerini bulunuz.

w=(1+i)10(1-i)6

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: C

Doğru seçenek C ’dır. Verilen ifade: w = ( 1 + i ) 10 ( 1 - i ) 6 1 + i ve 1 - i sayılarını kutupsal (trigonometrik) biçime yazalım. Modüller: | 1 + i | = 1 2 + 1 2 = 2 | 1 - i | = 1 2 + ( - 1 ) 2 = 2 Açıları: arg ( 1 + i ) = π 4 arg ( 1 - i ) = - π 4 Buna göre trigonometrik biçimler: 1 + i = 2 ( cos π 4 + i sin π 4 ) 1 - i = 2 ( cos - π 4 + i sin - π 4 ) Kuvvet alalım (De Moivre): ( 1 + i ) 10 = ( 2 ) 10 ( cos 10 · π 4 + i sin 10 · π 4 ) ( 1 - i ) 6 = ( 2 ) 6 ( cos 6 · ( - π 4 ) + i sin 6 · ( - π 4 ) ) Oranı yazalım: w = ( 2 ) 10 ( 2 ) 6 · cos 10 · π 4 + i sin 10 · π 4 cos 6 · ( - π 4 ) + i sin 6 · ( - π 4 ) Önce modül kısmı: ( 2 ) 10 ( 2 ) 6 = 2 10 - 6 = 2 4 = 2 2 = 4 Açı kısmında bölme, açıların farkına karşılık gelir: 10 · π 4 - 6 · ( - π 4 ) = 10 4 π + 6 4 π = 16 4 π = 4 π Sonuç: w = 4 ( cos 4 π + i sin 4 π ) cos 4 π = 1, sin 4 π = 0 w = 4

  1. Çözüm: Doğru seçenek C ’dır. Verilen ifade: w = ( 1 + i ) 10 ( 1 - i ) 6 1 + i ve 1 - i sayılarını kutupsal (trigonometrik) biçime yazalım. Modüller: | 1 + i | = 1 2 + 1 2 = 2 | 1 - i | = 1 2 + ( - 1 ) 2 = 2 Açıları: arg ( 1 + i ) = π 4 arg ( 1 - i ) = - π 4 Buna göre trigonometrik biçimler: 1 + i = 2 ( cos π 4 + i sin π 4 ) 1 - i = 2 ( cos - π 4 + i sin - π 4 ) Kuvvet alalım (De Moivre): ( 1 + i ) 10 = ( 2 ) 10 ( cos 10 · π 4 + i sin 10 · π 4 ) ( 1 - i ) 6 = ( 2 ) 6 ( cos 6 · ( - π 4 ) + i sin 6 · ( - π 4 ) ) Oranı yazalım: w = ( 2 ) 10 ( 2 ) 6 · cos 10 · π 4 + i sin 10 · π 4 cos 6 · ( - π 4 ) + i sin 6 · ( - π 4 ) Önce modül kısmı: ( 2 ) 10 ( 2 ) 6 = 2 10 - 6 = 2 4 = 2 2 = 4 Açı kısmında bölme, açıların farkına karşılık gelir: 10 · π 4 - 6 · ( - π 4 ) = 10 4 π + 6 4 π = 16 4 π = 4 π Sonuç: w = 4 ( cos 4 π + i sin 4 π ) cos 4 π = 1, sin 4 π = 0 w = 4

Doğru seçenek A’dır.

Verilen ifade:

w=(1+i)10(1-i)6

1+i ve 1-i sayılarını kutupsal (trigonometrik) biçime yazalım.

Modüller:

|1+i|=12+12=2|1-i|=12+(-1)2=2

Açıları:

arg(1+i)=π4arg(1-i)=-π4

Buna göre trigonometrik biçimler:

1+i=2(cosπ4+isinπ4)1-i=2(cos-π4+isin-π4)

Kuvvet alalım (De Moivre):

(1+i)10=(2)10(cos10·π4+isin10·π4)(1-i)6=(2)6(cos6·(-π4)+isin6·(-π4))

Oranı yazalım:

w=(2)10(2)6·cos10·π4+isin10·π4cos6·(-π4)+isin6·(-π4)

Önce modül kısmı:

(2)10(2)6=210-6=24=22=4

Açı kısmında bölme, açıların farkına karşılık gelir:

10·π4-6·(-π4)=104π+64π=164π=4π

Sonuç:

w=4(cos4π+isin4π)cos4π=1,sin4π=0w=4
8. SoruÇoktan Seçmeli

Aşağıdaki denklemin sanal kısmı pozitif olan köklerinin toplamı kaçtır?

z4=-16

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: D

Denklem: z 4 = - 16 Önce −16 sayısını karmaşık düzlemde kutupsal biçimde yazarız: - 16 = 16 ( cos π + i sin π ) Dördüncü dereceden kökler için genel formül: z = 16 1 4 ( cos π + 2 k π 4 + i sin π + 2 k π 4 ) Burada k = 0, 1, 2, 3 alınır. Önce büyüklük kökünü alalım: 16 1 4 = 2 Açıları sadeleştirelim: π + 2 k π 4 = π 4 + k π 2 Kökleri yazalım: 1) k = 0 z 0 = 2 ( cos π 4 + i sin π 4 ) = 2 + 2 i 2) k = 1 z 1 = 2 ( cos π 4 + π 2 + i sin π 4 + π 2 ) = - 2 + 2 i 3) k = 2 z 2 = - 2 - 2 i 4) k = 3 z 3 = 2 - 2 i Sanal kısmı pozitif olan kökler z 0 ve z 1 ’dir. Toplamları: z 0 + z 1 = ( 2 + 2 i ) + ( - 2 + 2 i ) = 2 2 i Sonuç: Doğru cevap D625 seçeneğidir. 2 2 i

  1. Çözüm: Denklem: z 4 = - 16 Önce −16 sayısını karmaşık düzlemde kutupsal biçimde yazarız: - 16 = 16 ( cos π + i sin π ) Dördüncü dereceden kökler için genel formül: z = 16 1 4 ( cos π + 2 k π 4 + i sin π + 2 k π 4 ) Burada k = 0, 1, 2, 3 alınır. Önce büyüklük kökünü alalım: 16 1 4 = 2 Açıları sadeleştirelim: π + 2 k π 4 = π 4 + k π 2 Kökleri yazalım: 1) k = 0 z 0 = 2 ( cos π 4 + i sin π 4 ) = 2 + 2 i 2) k = 1 z 1 = 2 ( cos π 4 + π 2 + i sin π 4 + π 2 ) = - 2 + 2 i 3) k = 2 z 2 = - 2 - 2 i 4) k = 3 z 3 = 2 - 2 i Sanal kısmı pozitif olan kökler z 0 ve z 1 ’dir. Toplamları: z 0 + z 1 = ( 2 + 2 i ) + ( - 2 + 2 i ) = 2 2 i Sonuç: Doğru cevap D625 seçeneğidir. 2 2 i

Denklem:

z4=-16

Önce −16 sayısını karmaşık düzlemde kutupsal biçimde yazarız:

-16=16(cosπ+isinπ)

Dördüncü dereceden kökler için genel formül:

z=1614(cosπ+2kπ4+isinπ+2kπ4)

Burada k = 0, 1, 2, 3 alınır.

Önce büyüklük kökünü alalım:

1614=2

Açıları sadeleştirelim:

π+2kπ4=π4+kπ2

Kökleri yazalım:

1) k = 0

z0=2(cosπ4+isinπ4)=2+2i

2) k = 1

z1=2(cosπ4+π2+isinπ4+π2)=-2+2i

3) k = 2

z2=-2-2i

4) k = 3

z3=2-2i

Sanal kısmı pozitif olan kökler z0 ve z1’dir. Toplamları:

z0+z1=(2+2i)+(-2+2i)=22i

Sonuç: Doğru cevap D3989 seçeneğidir.

22i
9. SoruÇoktan Seçmeli

Aşağıdaki koşulu sağlayan karmaşık sayı için modül değeri kaçtır?

z¯=1iz+2

|z| değerini bulun.

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: A

Verilen koşul: z ¯ = 1 − i z + 2 Karmaşık sayıyı reel ve sanal kısımlarıyla yazalım: z = x + i y Bu durumda eşleniği: z ¯ = x − i y Sağ taraftaki çarpımı açalım: 1 − i x + i y = x + i y − i x − i 2 y Burada sanal birimin karesi: i 2 = − 1 Dolayısıyla çarpımın sonucu reel ve sanal kısımlarına ayrılır: 1 − i z = x + y + i y − x Şimdi denkleme yerleştirelim: x − i y = x + y + i y − x + 2 Reel kısımları eşitleyelim: x = x + y + 2 Buradan: y = − 2 Sanal kısımları eşitleyelim: − y = y − x Bulduğumuz değeri yerine koyalım: − − 2 = − 2 − x Buradan: 2 = − 2 − x Dolayısıyla: x = − 4 Karmaşık sayı: z = − 4 − 2 i Modül: | z | = − 4 + − 2 Kareleri alalım: | z | = 16 + 4 = 20 = 2 5 Sonuç: Doğru seçenek A’dır.

  1. Çözüm: Verilen koşul: z ¯ = 1 − i z + 2 Karmaşık sayıyı reel ve sanal kısımlarıyla yazalım: z = x + i y Bu durumda eşleniği: z ¯ = x − i y Sağ taraftaki çarpımı açalım: 1 − i x + i y = x + i y − i x − i 2 y Burada sanal birimin karesi: i 2 = − 1 Dolayısıyla çarpımın sonucu reel ve sanal kısımlarına ayrılır: 1 − i z = x + y + i y − x Şimdi denkleme yerleştirelim: x − i y = x + y + i y − x + 2 Reel kısımları eşitleyelim: x = x + y + 2 Buradan: y = − 2 Sanal kısımları eşitleyelim: − y = y − x Bulduğumuz değeri yerine koyalım: − − 2 = − 2 − x Buradan: 2 = − 2 − x Dolayısıyla: x = − 4 Karmaşık sayı: z = − 4 − 2 i Modül: | z | = − 4 + − 2 Kareleri alalım: | z | = 16 + 4 = 20 = 2 5 Sonuç: Doğru seçenek A’dır.

Verilen koşul:

z¯=1iz+2

Karmaşık sayıyı reel ve sanal kısımlarıyla yazalım:

z=x+iy

Bu durumda eşleniği:

z¯=xiy

Sağ taraftaki çarpımı açalım:

1ix+iy=x+iyixi2y

Burada sanal birimin karesi:

i2=1

Dolayısıyla çarpımın sonucu reel ve sanal kısımlarına ayrılır:

1iz=x+y+iyx

Şimdi denkleme yerleştirelim:

xiy=x+y+iyx+2

Reel kısımları eşitleyelim:

x=x+y+2

Buradan:

y=2

Sanal kısımları eşitleyelim:

y=yx

Bulduğumuz değeri yerine koyalım:

2=2x

Buradan:

2=2x

Dolayısıyla:

x=4

Karmaşık sayı:

z=42i

Modül:

|z|=4+2

Kareleri alalım:

|z|=16+4=20=25

Sonuç: Doğru seçenek A’dır.

10. SoruÇoktan Seçmeli

Aşağıdaki ifadenin değerini bulun.

(1+i)8(1-i)6

Lütfen önce bir cevap seç.

Doğru cevap: B

İfade: ( 1 + i ) 8 ( 1 - i ) 6 1. Karmaşık sayıları kutupsal (trigonometrik) biçime yazalım: 1 + i = 2 ( cos π 4 + i sin π 4 ) 1 - i = 2 ( cos - π 4 + i sin - π 4 ) 2. Üsleri dağıtalım (De Moivre): ( 1 + i ) 8 = ( 2 ) 8 ( cos 8 · π 4 + i sin 8 · π 4 ) ( 1 - i ) 6 = ( 2 ) 6 ( cos 6 · ( - π 4 ) + i sin 6 · ( - π 4 ) ) 3. Açıları ve modülleri sadeleştirelim: ( 2 ) 8 = 2 4 = 16 8 · π 4 = 2 π ( 2 ) 6 = 2 3 = 8 6 · ( - π 4 ) = - 3 2 π 4. Sayıları tekrar cebirsel biçime çevirip bölme işlemini yapalım: ( 1 + i ) 8 = 16 ( cos 2 π + i sin 2 π ) = 16 ( 1 + i · 0 ) = 16 ( 1 - i ) 6 = 8 ( cos - 3 2 π + i sin - 3 2 π ) = 8 ( 0 + i · 1 ) = 8 i 16 8 i = 2 i = - 2 i Sonuç: Doğru değer - 2 i Bu da şıkkıB689 dır.

  1. Çözüm: İfade: ( 1 + i ) 8 ( 1 - i ) 6 1. Karmaşık sayıları kutupsal (trigonometrik) biçime yazalım: 1 + i = 2 ( cos π 4 + i sin π 4 ) 1 - i = 2 ( cos - π 4 + i sin - π 4 ) 2. Üsleri dağıtalım (De Moivre): ( 1 + i ) 8 = ( 2 ) 8 ( cos 8 · π 4 + i sin 8 · π 4 ) ( 1 - i ) 6 = ( 2 ) 6 ( cos 6 · ( - π 4 ) + i sin 6 · ( - π 4 ) ) 3. Açıları ve modülleri sadeleştirelim: ( 2 ) 8 = 2 4 = 16 8 · π 4 = 2 π ( 2 ) 6 = 2 3 = 8 6 · ( - π 4 ) = - 3 2 π 4. Sayıları tekrar cebirsel biçime çevirip bölme işlemini yapalım: ( 1 + i ) 8 = 16 ( cos 2 π + i sin 2 π ) = 16 ( 1 + i · 0 ) = 16 ( 1 - i ) 6 = 8 ( cos - 3 2 π + i sin - 3 2 π ) = 8 ( 0 + i · 1 ) = 8 i 16 8 i = 2 i = - 2 i Sonuç: Doğru değer - 2 i Bu da şıkkıB689 dır.

İfade:

(1+i)8(1-i)6

1. Karmaşık sayıları kutupsal (trigonometrik) biçime yazalım:

1+i=2(cosπ4+isinπ4)1-i=2(cos-π4+isin-π4)

2. Üsleri dağıtalım (De Moivre):

(1+i)8=(2)8(cos8·π4+isin8·π4)(1-i)6=(2)6(cos6·(-π4)+isin6·(-π4))

3. Açıları ve modülleri sadeleştirelim:

(2)8=24=168·π4=2π(2)6=23=86·(-π4)=-32π

4. Sayıları tekrar cebirsel biçime çevirip bölme işlemini yapalım:

(1+i)8=16(cos2π+isin2π)=16(1+i·0)=16(1-i)6=8(cos-32π+isin-32π)=8(0+i·1)=8i168i=2i=-2i

Sonuç: Doğru değer

-2i

Bu da şıkkıB4521dır.

Karmaşık sayılar hakkında sık sorulanlar

Karmaşık sayının eşleniği nedir?

a+bi karmaşık sayısının eşleniği a-bi’dir. Eşlenik özellikle bölme işlemlerinde paydayı reel yapmak için kullanılır.

Karmaşık sayının modülü nasıl bulunur?

a+bi sayısının modülü √(a²+b²) ile bulunur ve karmaşık düzlemde orijine uzaklığı gösterir.

i’nin kuvvetleri nasıl tekrar eder?

i’nin kuvvetleri dört adımda tekrar eder: i, -1, -i, 1. Üs 4’e göre kalanına bakmak pratik çözüm sağlar.