\section{Komplexe Zahlen} \begin{definition} Betr. Menge der \begriff{komplexen Zahlen} $\mathbb{C}:=\mathbb{R}\times\mathbb{R} = \mathbb{R}^2$ mit Addition und Multiplikation: $(x,x') + (y,y') := (x+y, x'+y')$\\ $(x,x')\cdot(y,y') :=(xy - x'y', xy' + x'y)$ $\mathbb{C}$ ist ein Körper mit $0_\mathbb{C} = (0,0), 1_\mathbb{C} = (1,0), -(x,y)= (-x,-y), (x,y)^{-1} = \left(\frac{x}{x^2 + y^2}, \frac{-y}{x^2 + y^2}\right)$ mit \begriff[Komplexe Zahl!]{imaginäre Einheit}\mathsymbol{i}{$i$}$:=(0,1)$ schreibt man auch $z=x+iy$ statt $z = (x,y)$ Nenne $x:=\realz(z)$ \begriff[Komplexe Zahl!]{Realteil}, $y:=\imagz(z)$ \begriff[Komplexe Zahl!]{Imaginärteil} von $z$.\\ $\overline{z}:= x - iy$ zu $z$ \begriff[Komplexe Zahl!]{konjungiert}\highlight{komplexe Zahl} Komplexe Zahl $Z = x+i0 = x$ wird mit reellen Zahl $x\in\mathbb{R}$ identifiziert. Offenbar ist $i^2 = (0,1)^2 = -1$, d.h. $z = i\in\mathbb{C}$ löst Gleichung $z^2 = -1$. Betrag $\vert\cdot\vert:\mathbb{C}\rightarrow \mathbb{R}_{>0}$ mit $\vert z\vert :=\sqrt{x^2 + y^2}$ ist Beträg / Länge des Vektors. Es gilt: \begin{enumerate}[label={\alph*)}] \item $\Re z = \frac{z+\overline{z}}{z}, \Im z = \frac{z - \overline{z}}{z}$ \item $\overline{z_1 + z_2} = \overline{z_1} + \overline{z_2}, \overline{z_1 \cdot z_2} = \overline{z_1}\cdot \overline{z_2}$ \item $|z| = 0 \Leftrightarrow z = 0$ \item $|z | = |\overline{z}|$ \item $|z_1 \cdot z_2 | = |z_1| \cdot |z_2|$ \end{enumerate} \end{definition}