المبحث 1: تعريف المجموعة $\mathbb{C}$ والشكل الجبري
مقدمة في الأعداد المركبة والوحدة التخيلية
1. الوحدة التخيلية $i$
توسع مجموعة الأعداد المركبة $\mathbb{C}$ نطاق الأعداد الحقيقية بإضافة عنصر جديد $i$ يحقق العلاقة:
$i^2 = -1$
هذا التعريف يتيح حساب الجذور التربيعية للأعداد السالبة، مثل: $\sqrt{-a} = i\sqrt{a}$ (حيث $a > 0$).
2. الشكل الجبري للعدد المركب
يُكتب كل عدد مركب $z$ على الشكل الجبري:
$z = a + bi$
حيث $a$ و $b$ عددان حقيقيان:
• $a$ هو الجزء الحقيقي ($Re(z)$).
• $b$ هو الجزء التخيلي ($Im(z)$).
3. قواعد التعامل الجبري
• الجمع والطرح: نجمع (أو نطرح) الأجزاء الحقيقية معاً والأجزاء التخيلية معاً.
• الضرب: نطبق التوزيع العادي، مع تعويض $i^2$ بالقيمة $-1$.
• المساواة: يتساوى عددان مركبان $a+bi$ و $a'+b'i$ إذا وفقط إذا كان $a=a'$ و $b=b'$.
"...مخطط تصنيفي للمجموعة C يوضح الأجزاء الحقيقية والتخيلية...
"
تنبيه:
تذكر دائماً أن الجزء التخيلي للعدد $z=a+bi$ هو العدد الحقيقي $b$ فقط، وليس $bi$.