# Máy tính số phức

> Add, subtract, multiply and divide complex numbers, raise them to powers, find nth roots, and convert a + bi to polar form, with an Argand diagram.

Phiên bản tương tác: https://www.calcopenly.com/vi/math/complex-number-calculator
Chủ đề: Máy tính toán học

A complex number z = a + bi has a real part a and an imaginary part b, where i² = −1. Addition, subtraction and multiplication work in rectangular form; division multiplies top and bottom by the conjugate of the divisor. Powers and roots use polar form, z = r(cos θ + i sin θ): De Moivre's formula raises the modulus r to the power n and multiplies the angle θ by n.

Electrical engineers use complex numbers for AC impedance and phasors, and algebra students meet them as roots of polynomials. The default multiplies (3 + 4i)(1 − 2i) = 3 − 6i + 4i − 8i² = 11 − 2i, whose modulus is √125 ≈ 11.1803.

Inputs can be rectangular (3 + 4i, with j accepted for i) or polar (2∠90). Angles follow the degree, radian or gradian setting, and the argument is given between −180° and 180°. The Argand diagram draws each number as an arrow from the origin.

## Dữ liệu đầu vào

- **Operation** (lựa chọn: Convert to polar form, Add z₁ + z₂, Subtract z₁ − z₂, Multiply z₁ × z₂, Divide z₁ ÷ z₂, Power z₁ⁿ, nth roots of z₁)
- **z₁**: Rectangular a + bi (j also works) or polar r∠θ; θ uses the angle unit from settings unless you add ° or rad
- **z₂**
- **n**: Power: any real number. Roots: a whole number from 1 to 360.

## Kết quả

- Kết quả — kết quả chính
- Real part
- Imaginary part
- Modulus |z|
- Argument (angle)
- Polar form

## Công thức

$$
\begin{gathered} z = a + bi = r(\cos\theta + i\sin\theta) \\[4pt] r = \sqrt{a^2+b^2},\quad \theta = \operatorname{atan2}(b, a) \\[10pt] z^n = r^n(\cos n\theta + i \sin n\theta) \end{gathered}
$$

## Ví dụ có lời giải

### (3 + 4i)(1 − 2i)

- Operation: Multiply z₁ × z₂
- z₁: 3 + 4i
- z₂: 1 - 2i
- **Kết quả: 11 − 2i**
- **Real part: 11**
- **Imaginary part: -2**
- Nguồn đối chiếu: 3 − 6i + 4i − 8i² = 11 − 2i (hand calculation; Python (3+4j)*(1-2j))

### (3 + 4i) ÷ (1 − 2i)

- Operation: Divide z₁ ÷ z₂
- z₁: 3 + 4i
- z₂: 1 - 2i
- **Kết quả: −1 + 2i**
- **Real part: -1**
- **Imaginary part: 2**
- Nguồn đối chiếu: Python (3+4j)/(1-2j) = (-1+2j)

### Polar form of 3 + 4i

- Operation: Convert to polar form
- z₁: 3 + 4i
- **Modulus |z|: 5**
- **Argument (angle): 53.1301023542**
- Nguồn đối chiếu: Python decimal: atan2(4, 3) in degrees via Machin-series arctangent (hp.py)

### (1 + i)⁸

- Operation: Power z₁ⁿ
- z₁: 1 + i
- n: 8
- **Kết quả: 16**
- **Real part: 16**
- **Imaginary part: 0**
- Nguồn đối chiếu: Python (1+1j)**8 = (16+0j); (√2)⁸ = 16 at angle 8 × 45° = 360°

### Cube roots of 8

- Operation: nth roots of z₁
- z₁: 8
- n: 3
- **Kết quả: 2, −1 + 1.732050808i, −1 − 1.732050808i**
- **Real part: 2**
- **Imaginary part: 0**
- Nguồn đối chiếu: 2·(cos 120k° + i sin 120k°): Python cmath.rect(2, 2πk/3)

### Polar input 2∠90° (edge: exact zero real part)

- Operation: Convert to polar form
- z₁: 2∠90
- **Real part: 0**
- **Imaginary part: 2**
- **Modulus |z|: 2**
- **Argument (angle): 90**
- Nguồn đối chiếu: 2(cos 90° + i sin 90°) = 2i

## Câu hỏi

### How do you multiply complex numbers?

Expand the brackets and replace i² with −1: (a + bi)(c + di) = (ac − bd) + (ad + bc)i. For (3 + 4i)(1 − 2i) that is (3 + 8) + (−6 + 4)i = 11 − 2i. In polar form the rule is shorter: multiply the moduli and add the angles, so 5∠53.13° × 2.236∠−63.43° = 11.18∠−10.30°.

### How do you divide complex numbers?

Multiply the top and bottom by the conjugate of the divisor, which makes the denominator a real number. (3 + 4i)/(1 − 2i) = (3 + 4i)(1 + 2i)/(1² + 2²) = (3 + 6i + 4i + 8i²)/5 = (−5 + 10i)/5 = −1 + 2i. Division by 0 + 0i is undefined.

### How do you convert a complex number to polar form?

The modulus is r = √(a² + b²) and the argument is θ = atan2(b, a), which picks the correct quadrant. For 3 + 4i, r = √(9 + 16) = 5 and θ ≈ 53.130°, so 3 + 4i = 5∠53.130°. Plain arctan(b/a) gives the wrong angle when the real part is negative: −3 − 4i has an argument of about −126.870°, not 53.130°.

### What is De Moivre's theorem?

For z = r(cos θ + i sin θ) and a whole number n, zⁿ = rⁿ(cos nθ + i sin nθ). So (1 + i)⁸, with r = √2 and θ = 45°, equals (√2)⁸ = 16 at an angle of 8 × 45° = 360°, which is the real number 16. The same idea gives n evenly spaced nth roots: the cube roots of 8 are 2 and −1 ± 1.732051i, 120° apart.

### What is the square root of −1?

The imaginary unit i, defined by i² = −1; −i is the other square root. Every negative number has two imaginary square roots, so √−4 = ±2i, and the principal root, the one with argument 90°, is 2i. Powers of i repeat every four steps: i, −1, −i, 1, then i again.

### “Máy tính số phức” chính xác đến mức nào?

Độ chính xác phụ thuộc vào dữ liệu nhập và giả định của phương pháp. Phép tính thập phân dùng 50 chữ số có nghĩa, nhưng ước lượng, phương pháp số và dữ liệu nguồn có thể kém chính xác hơn; làm tròn khi hiển thị không loại bỏ các giới hạn đó. Ví dụ có lời giải đã đối chiếu với nguồn độc lập: 7. Ví dụ, “(3 + 4i)(1 − 2i)” được kiểm tra bằng 3 − 6i + 4i − 8i² = 11 − 2i (hand calculation; Python (3+4j)*(1-2j)).

### Phương pháp này lấy từ đâu?

Wolfram MathWorld — Complex Number; Wolfram MathWorld — de Moivre's Identity.

## Nguồn

- [Wolfram MathWorld — Complex Number](https://mathworld.wolfram.com/ComplexNumber.html)
- [Wolfram MathWorld — de Moivre's Identity](https://mathworld.wolfram.com/deMoivresIdentity.html)