أقوى 50 تمريناً ومسألة في الأعداد العقدية لكل المستويات مع الحلول المفصلة

في هذه المقالة، سنستعرض مجموعة ضخمة وشاملة من التمارين والمسائل حول الأعداد العقدية (المركبة). تم تقسيم التمارين لتناسب جميع المستويات، بدءاً من العمليات الحسابية البسيطة وصولاً إلى المسائل المعقدة والطويلة التي تتطلب تفكيراً عميقاً.
القسم الأول: التمارين الأساسية (1 إلى 15)
التمرين 1
احسب ناتج جمع العددين العقديين.
Exercise: z1 = 3 + 2i , z2 = 1 – 4i. Find z = z1 + z2
Solution: z = (3 + 1) + (2 – 4)i = 4 – 2i
التمرين 2
احسب ناتج طرح العددين العقديين.
Exercise: z1 = 5 – i , z2 = 2 + 3i. Find z = z1 – z2
Solution: z = (5 – 2) + (-1 – 3)i = 3 – 4i
التمرين 3
أوجد ناتج ضرب العددين العقديين.
Exercise: z1 = 2 + i , z2 = 3 – 2i. Find z = z1 * z2
Solution: z = (2)(3) – (2)(2i) + (i)(3) – (i)(2i) = 6 – 4i + 3i – 2(i^2) = 6 – i – 2(-1) = 8 – i
التمرين 4
احسب ناتج قسمة الأعداد العقدية.
Exercise: z = (4 + 2i) / (1 – i)
Solution: z = [(4 + 2i)(1 + i)] / [(1 – i)(1 + i)] = (4 + 4i + 2i – 2) / (1 + 1) = (2 + 6i) / 2 = 1 + 3i
التمرين 5
أوجد طويلة (مقياس) العدد العقدي.
Exercise: z = 3 – 4i. Find |z|
Solution: |z| = sqrt(3^2 + (-4)^2) = sqrt(9 + 16) = sqrt(25) = 5
التمرين 6
أوجد مرافق العدد العقدي.
Exercise: z = -7 + 5i. Find z_bar
Solution: z_bar = -7 – 5i
التمرين 7
احسب قوة الوحدة التخيلية.
Exercise: Find i^23
Solution: i^23 = i^(4*5 + 3) = (i^4)^5 * i^3 = 1^5 * (-i) = -i
التمرين 8
انشر المربع الكامل للعدد العقدي.
Exercise: z = (1 + i)^2
Solution: z = 1^2 + 2(1)(i) + i^2 = 1 + 2i – 1 = 2i
التمرين 9
حل المعادلة الخطية في المجموعة العقدية.
Exercise: 2z – 3i = 4 + i
Solution: 2z = 4 + 4i => z = 2 + 2i
التمرين 10
أوجد الجزء الحقيقي والتخيلي.
Exercise: z = 5e^(i * pi/2)
Solution: z = 5(cos(pi/2) + i*sin(pi/2)) = 5(0 + i*1) = 5i. Re(z) = 0, Im(z) = 5
التمرين 11
اكتب العدد بالشكل المثلثي.
Exercise: z = 1 – i
Solution: |z| = sqrt(2). arg(z) = -pi/4. z = sqrt(2)(cos(-pi/4) + i*sin(-pi/4))
التمرين 12
اكتب العدد بالشكل الأسي.
Exercise: z = -1 + i*sqrt(3)
Solution: |z| = 2. arg(z) = 2pi/3. z = 2e^(i * 2pi/3)
التمرين 13
احسب الجذور التربيعية للعدد العقدي سالب.
Exercise: z^2 = -9
Solution: z = sqrt(-9) = +/- 3i
التمرين 14
أثبت صحة المساواة.
Exercise: Prove that |z1 * z2| = |z1| * |z2|
Solution: Let z1=r1*e^(i*a), z2=r2*e^(i*b). z1*z2 = r1*r2*e^(i*(a+b)). Modulus is r1*r2 = |z1|*|z2|. Proved.
التمرين 15
حل المعادلة من الدرجة الثانية بمعاملات حقيقية ومميز سالب.
Exercise: z^2 – 4z + 5 = 0
Solution: Delta = 16 – 20 = -4. Roots: z = (4 +/- 2i)/2 => z1 = 2 + i, z2 = 2 – i
القسم الثاني: التمارين المتوسطة (16 إلى 30)
التمرين 16
استخدم دستور ديموافر لحساب القوة.
Exercise: Calculate (sqrt(3) + i)^6
Solution: z = 2e^(i*pi/6). z^6 = 2^6 * e^(i*pi) = 64 * (-1) = -64
التمرين 17
أوجد الجذور التكعيبية للعدد 1.
Exercise: Find roots of z^3 = 1
Solution: z_k = e^(i * 2k*pi/3) for k=0,1,2. z0 = 1, z1 = -1/2 + i*sqrt(3)/2, z2 = -1/2 – i*sqrt(3)/2
التمرين 18
حول المعادلة من المستوى العقدي إلى ديكارتي.
Exercise: |z – 2| = 3. What is the geometric locus?
Solution: Let z = x + iy. |(x-2) + iy| = 3 => (x-2)^2 + y^2 = 9. It is a circle centered at (2,0) with radius R=3.
التمرين 19
أوجد مجموعة النقاط التي تحقق المعادلة.
Exercise: |z – i| = |z + 1|
Solution: Distance from point to (0,1) equals distance to (-1,0). Locus is the perpendicular bisector of the segment connecting these points. Equation: y = -x.
التمرين 20
بسط الكسر العقدي التالي.
Exercise: Simplify z = (1+i)^10 / (1-i)^8
Solution: (1+i)^2 = 2i => (1+i)^10 = (2i)^5 = 32i. (1-i)^2 = -2i => (1-i)^8 = (-2i)^4 = 16. z = 32i / 16 = 2i.
التمرين 21
حل جملة معادلتين خطيتين بمتغيرين عقديين.
Exercise: z1 + z2 = 2 ; z1 – z2 = 2i
Solution: Add them: 2z1 = 2 + 2i => z1 = 1 + i. Subtract: 2z2 = 2 – 2i => z2 = 1 – i.
التمرين 22
أوجد الجذرين التربيعيين للعدد العقدي.
Exercise: w^2 = 3 + 4i
Solution: Let w = x + iy. x^2 – y^2 = 3, 2xy = 4, x^2 + y^2 = 5. Adding 1st and 3rd: 2x^2 = 8 => x = +/- 2. y = 2/x. w1 = 2 + i, w2 = -2 – i.
التمرين 23
استخدم الأعداد العقدية لحساب مجموع مثلثي.
Exercise: Sum S = 1 + cos(x) + cos(2x). Express using Euler’s.
Solution: S = Re(1 + e^(ix) + e^(i2x)). It’s a geometric series Re((1-e^(i3x))/(1-e^(ix))).
التمرين 24
حدد طبيعة التحويل الهندسي.
Exercise: z’ = z + 3 – 2i
Solution: This is a translation (انسحاب) by the vector V(3, -2).
التمرين 25
حدد طبيعة التحويل الهندسي (دوران).
Exercise: z’ = i * z
Solution: Multiply by i = e^(i*pi/2). This is a rotation (دوران) around the origin by angle +pi/2.
التمرين 26
أوجد معادلة الدائرة التي مركزها نقطة وتمر بنقطة في المستوي العقدي.
Exercise: Center C(1+i), passes through A(4+5i). Write the locus.
Solution: Radius R = |z_A – z_C| = |3 + 4i| = 5. Locus equation: |z – (1+i)| = 5.
التمرين 27
برهن أن المثلث قائم الزاوية باستخدام العقدية.
Exercise: Points A(i), B(2), C(3+2i). Prove triangle ABC is right at A.
Solution: (z_C – z_A) / (z_B – z_A) = (3+i) / (2-i) = (3+i)(2+i)/5 = (5+5i)/5 = 1+i. The argument is pi/4. Wait, let’s re-verify. Angle at B: (z_C-z_B)/(z_A-z_B) = (1+2i)/(-2+i) = -i. Argument is -pi/2. So it is right-angled at B, not A!
التمرين 28
احسب قيمة العبارة.
Exercise: Evaluate E = (cos(pi/5) + i*sin(pi/5))^10
Solution: By De Moivre’s: E = cos(10*pi/5) + i*sin(10*pi/5) = cos(2pi) + i*sin(2pi) = 1 + 0i = 1.
التمرين 29
حل المعادلة التكعيبية.
Exercise: z^3 – 8 = 0
Solution: z^3 = 8. z_k = 2 * e^(i * 2k*pi/3). z0=2, z1=-1+i*sqrt(3), z2=-1-i*sqrt(3).
التمرين 30
أثبت أن العدد حقيقي.
Exercise: Prove z = (2+i)^4 + (2-i)^4 is a real number.
Solution: Let w = (2+i)^4. Then z = w + w_bar. Since any number plus its conjugate equals 2*Re(w), the sum is strictly real. Im(z) = 0.
القسم الثالث: المسائل الصعبة جداً والمعقدة والطويلة (31 إلى 50)
هذا القسم مخصص للمسائل المتقدمة التي تتطلب تركيزاً كبيراً وربطاً بين عدة مفاهيم رياضية في التحليل العقدي.
التمرين 31
حل معادلة من الدرجة الرابعة بمعاملات عقدية معقدة باستخدام التحليل إلى جداء عوامل.
Exercise: Solve in C: z^4 – (1+2i)z^2 – (1-i) = 0
Solution:
Let u = z^2. The equation becomes a quadratic in u:
u^2 – (1+2i)u – (1-i) = 0
Calculate the discriminant Delta:
Delta = (1+2i)^2 – 4(-1+i)
Delta = (1 + 4i – 4) + 4 – 4i = -3 + 4 = 1
Roots for u:
u1 = [(1+2i) + 1]/2 = 1 + i
u2 = [(1+2i) – 1]/2 = i
Now solve z^2 = u1 and z^2 = u2:
1) z^2 = i => z = +/- (sqrt(2)/2 + i*sqrt(2)/2)
2) z^2 = 1+i => r = sqrt(2), theta = pi/4. z = +/- 2^(1/4) * e^(i*pi/8).
Four complex roots in total.
التمرين 32
مسألة المحل الهندسي لنسبة عددين عقديين وتحديد طبيعة المنحنى.
Exercise: Find the locus of point M(z) such that Z = (z – 2i) / (z + 1) is purely imaginary.
Solution:
Z is purely imaginary iff Re(Z) = 0 and z != -1.
Let z = x + iy. Z = (x + i(y-2)) / ((x+1) + iy).
Multiply numerator and denominator by the conjugate of denominator: ((x+1) – iy).
Numerator = [x(x+1) + y(y-2)] + i[…]
For Re(Z) = 0: x(x+1) + y(y-2) = 0
x^2 + x + y^2 – 2y = 0
Complete the square: (x + 1/2)^2 – 1/4 + (y – 1)^2 – 1 = 0
(x + 1/2)^2 + (y – 1)^2 = 5/4
The locus is a circle centered at C(-1/2, 1) with radius R = sqrt(5)/2, excluding the point (-1, 0).
التمرين 33
تحويل هندسي مركب: تركيب دوران وتكبير (تشابه مباشر).
Exercise: A transformation f maps z to z’ = (1+i)z + 2-i. Determine the nature, center, ratio, and angle of f.
Solution:
Form: z’ = az + b. Here a = 1+i, b = 2-i.
Since a != 1, it’s a direct similitude (تشابه مباشر).
Ratio k = |a| = |1+i| = sqrt(2).
Angle theta = arg(a) = pi/4.
Center omega is the invariant point: w = aw + b => w = b / (1 – a).
w = (2-i) / (1 – (1+i)) = (2-i) / (-i) = (2-i)(i) / 1 = 2i + 1.
Center is Omega(1, 2).
التمرين 34
دراسة متتالية عقدية.
Exercise: Let z_0 = 1, z_{n+1} = (1/2 + i*sqrt(3)/2) * z_n. Find z_n as a function of n and determine if it converges.
Solution:
The factor a = 1/2 + i*sqrt(3)/2 = e^(i*pi/3).
This is a geometric sequence: z_n = z_0 * a^n = (e^(i*pi/3))^n = e^(i * n*pi/3).
|z_n| = 1 for all n. The sequence of points lies on the unit circle.
It does not converge to a single limit, it is periodic with period 6, since a^6 = e^(2pi*i) = 1.
التمرين 35
حل معادلة مثلثية معقدة باستخدام أويلر.
Exercise: Solve cos(3x) + cos(x) = 0 using complex exponentials.
Solution:
Let z = e^(ix). cos(x) = (z + 1/z)/2, cos(3x) = (z^3 + 1/z^3)/2.
Equation: z^3 + 1/z^3 + z + 1/z = 0.
Multiply by z^3: z^6 + z^4 + z^2 + 1 = 0.
Factor: z^4(z^2 + 1) + 1(z^2 + 1) = 0 => (z^4 + 1)(z^2 + 1) = 0.
Case 1: z^2 = -1 => z = +/- i => e^(ix) = e^(i*pi/2) or e^(-i*pi/2) => x = pi/2 + k*pi.
Case 2: z^4 = -1 => z = e^(i*(pi+2k*pi)/4). x = pi/4, 3pi/4, 5pi/4, 7pi/4 + 2k*pi.
General solution combines these angles.
التمرين 36
إيجاد الجذور النونية والمضلعات المنتظمة.
Exercise: Find the roots of (z – i)^5 = (z + i)^5.
Solution:
Clearly z != -i. Divide: ((z-i)/(z+i))^5 = 1.
Let w = (z-i)/(z+i). w_k = e^(i*2k*pi/5) for k=0,1,2,3,4.
z – i = w_k(z + i) => z(1 – w_k) = i(1 + w_k) => z_k = i(1 + w_k)/(1 – w_k).
Using w_k = cos(A) + i*sin(A) where A = 2k*pi/5:
z_k = i * [2*cos(A/2)*e^(i*A/2)] / [-2i*sin(A/2)*e^(i*A/2)]
z_k = -cot(k*pi/5).
For k=0, undefined (implies degree 4 equation practically). Roots are strictly real.
التمرين 37
استنتاج علاقات جبرية معقدة من الجذور التكعيبية للواحد (j).
Exercise: Let j = e^(i*2pi/3). Prove that (a + b*j + c*j^2)(a + b*j^2 + c*j) = a^2 + b^2 + c^2 – ab – bc – ca.
Solution:
Note that 1 + j + j^2 = 0 and j^3 = 1. Conjugate of j is j^2.
Expand the product:
= a^2 + ab*j^2 + ac*j + ab*j + b^2*j^3 + bc*j^2 + ac*j^2 + bc*j^4 + c^2*j^3
Substitute j^3 = 1 and j^4 = j:
= a^2 + b^2 + c^2 + ab(j + j^2) + bc(j^2 + j) + ac(j + j^2).
Since j + j^2 = -1:
= a^2 + b^2 + c^2 – ab – bc – ac. Proved.
التمرين 38
معادلة من الدرجة الثالثة بمعاملات عقدية بحتة.
Exercise: Solve z^3 – 3iz^2 – 3z + i = 0
Solution:
Notice the binomial expansion structure.
(z – i)^3 = z^3 – 3z^2(i) + 3z(i^2) – i^3
= z^3 – 3iz^2 – 3z + i.
Thus, the equation is exactly (z – i)^3 = 0.
Solution: z = i (a root with multiplicity 3).
التمرين 39
حساب مجاميع لمتسلسلات تعتمد على المعاملات الثنائية (Binomial) والأعداد العقدية.
Exercise: Compute Sum(k=0 to n) of C(n, k)*cos(k*x).
Solution:
Let S = Sum C(n,k) cos(kx) and T = Sum C(n,k) sin(kx).
S + iT = Sum C(n,k) e^(ikx) = Sum C(n,k) (e^(ix))^k * 1^(n-k).
By Newton’s Binomial Theorem: S + iT = (1 + e^(ix))^n.
1 + e^(ix) = e^(ix/2)(e^(-ix/2) + e^(ix/2)) = 2*cos(x/2)*e^(ix/2).
(1 + e^(ix))^n = 2^n * cos^n(x/2) * e^(in*x/2).
Taking the real part:
S = 2^n * cos^n(x/2) * cos(nx/2).
التمرين 40
تحديد صورة منطقة في المستوي تحت تأثير دالة عقدية.
Exercise: Find the image of the upper half-plane Im(z) > 0 under the mapping w = (z – i)/(z + i).
Solution:
Let z = x + iy, where y > 0.
|w| = |x + i(y-1)| / |x + i(y+1)|
|w|^2 = [x^2 + (y-1)^2] / [x^2 + (y+1)^2]
Since y > 0, (y-1)^2 < (y+1)^2. Therefore, x^2 + (y-1)^2 < x^2 + (y+1)^2.
This means |w|^2 < 1, so |w| < 1.
The image is the interior of the unit disk (قرص الوحدة) |w| < 1.
التمرين 41
تطبيق دستور ديموافر لإيجاد متطابقات مثلثية للقوى العالية.
Exercise: Express cos(5x) as a polynomial in cos(x).
Solution:
(cos(x) + i*sin(x))^5 = cos(5x) + i*sin(5x).
Expand LHS using Binomial theorem, then equate the real parts:
cos(5x) = cos^5(x) – C(5,2)*cos^3(x)*sin^2(x) + C(5,4)*cos(x)*sin^4(x)
sin^2(x) = 1 – cos^2(x), sin^4(x) = (1 – cos^2(x))^2 = 1 – 2cos^2(x) + cos^4(x).
cos(5x) = cos^5(x) – 10*cos^3(x)(1 – cos^2(x)) + 5*cos(x)(1 – 2cos^2(x) + cos^4(x))
cos(5x) = cos^5(x) – 10*cos^3(x) + 10*cos^5(x) + 5*cos(x) – 10*cos^3(x) + 5*cos^5(x)
cos(5x) = 16*cos^5(x) – 20*cos^3(x) + 5*cos(x).
التمرين 42
تحليل متعددة حدود حقيقية من الدرجة الرابعة إلى عوامل من الدرجة الثانية.
Exercise: Factor P(x) = x^4 + 1 into two quadratic polynomials with real coefficients.
Solution:
Find the complex roots: z^4 = -1 = e^(i*pi).
Roots are z_k = e^(i*(pi + 2k*pi)/4) for k=0,1,2,3.
z0 = e^(i*pi/4), z1 = e^(i*3pi/4), z2 = e^(i*5pi/4) = z1_bar, z3 = e^(i*7pi/4) = z0_bar.
Group conjugate roots to form real quadratics:
Q1(x) = (x – z0)(x – z0_bar) = x^2 – 2x*Re(z0) + |z0|^2 = x^2 – sqrt(2)x + 1.
Q2(x) = (x – z1)(x – z1_bar) = x^2 – 2x*Re(z1) + |z1|^2 = x^2 + sqrt(2)x + 1.
P(x) = (x^2 – sqrt(2)x + 1)(x^2 + sqrt(2)x + 1).
التمرين 43
إثبات تعامد شعاعين باستخدام النسبة العقدية.
Exercise: Let A(z_a), B(z_b), C(z_c), D(z_d). Prove that lines (AB) and (CD) are orthogonal iff Re((z_b – z_a)/(z_d – z_c)) = 0.
Solution:
Let W = (z_b – z_a)/(z_d – z_c). The argument of W represents the angle between vectors CD and AB.
arg(W) = arg(z_b – z_a) – arg(z_d – z_c) = angle(CD, AB).
(AB) is orthogonal to (CD) iff angle(CD, AB) = +/- pi/2 [mod pi].
This is true iff W is purely imaginary.
W is purely imaginary iff Re(W) = 0. Proved.
التمرين 44
حل معادلة غير خطية في المستوي العقدي تتضمن المرافق.
Exercise: Solve the equation: z^2 + 2*z_bar = 0.
Solution:
Let z = r*e^(i*theta). z^2 = r^2*e^(2i*theta), z_bar = r*e^(-i*theta).
r^2*e^(2i*theta) = -2*r*e^(-i*theta).
If r = 0, z = 0 is a solution.
If r != 0, divide by r: r*e^(2i*theta) = 2*e^(i*pi)*e^(-i*theta) = 2*e^(i*(pi – theta)).
Equate moduli: r = 2.
Equate arguments: 2*theta = pi – theta + 2k*pi => 3*theta = pi + 2k*pi => theta = pi/3 + 2k*pi/3.
k=0: theta = pi/3 => z1 = 2(1/2 + i*sqrt(3)/2) = 1 + i*sqrt(3).
k=1: theta = pi => z2 = -2.
k=2: theta = 5pi/3 => z3 = 1 – i*sqrt(3).
Solutions: {0, -2, 1+i*sqrt(3), 1-i*sqrt(3)}.
التمرين 45
النقاط الثابتة (الصامدة) لدالة كسرية معقدة.
Exercise: Find the invariant points of f(z) = (iz – 1)/(z + i).
Solution:
Set f(z) = z => (iz – 1)/(z + i) = z.
iz – 1 = z(z + i) => iz – 1 = z^2 + iz.
Subtract iz from both sides: z^2 = -1.
Thus z = i or z = -i.
However, z = -i is a singularity of f(z) (makes denominator zero), so it is rejected in C.
The only invariant point is z = i.
التمرين 46
استخدام الأعداد العقدية لإثبات متراجحة هندسية (متراجحة بطليموس).
Exercise: For any complex numbers z1, z2, z3, z4, prove |z1-z3||z2-z4| <= |z1-z2||z3-z4| + |z1-z4||z2-z3|.
Solution:
This is Ptolemy’s Inequality.
Consider the algebraic identity: (z1-z3)(z2-z4) = (z1-z2)(z3-z4) + (z1-z4)(z2-z3).
Proof of identity: Expand RHS: z1z3 – z1z4 – z2z3 + z2z4 + z1z2 – z1z3 – z4z2 + z4z3.
Wait, standard algebraic identity is: (a-b)(c-d) + (a-d)(b-c) = (a-c)(b-d). Let’s check.
ac – ad – bc + bd + ab – ac – db + dc = ab – ad – bc + dc. (Matches (a-d)(b-c) logic).
Taking the modulus of both sides and applying the triangle inequality |A + B| <= |A| + |B|:
|(z1-z3)(z2-z4)| = |(z1-z2)(z3-z4) + (z1-z4)(z2-z3)|
|z1-z3||z2-z4| <= |z1-z2||z3-z4| + |z1-z4||z2-z3|. Proved.
التمرين 47
إيجاد مجموعة النقاط التي تجعل التعبير عدداً حقيقياً موجباً تماماً.
Exercise: Find locus of z such that W = (z-1)/(z+1) is a strictly positive real number.
Solution:
W in R+* implies arg(W) = 0 [2pi].
arg((z-1)/(z+1)) = arg(z-1) – arg(z+1) = angle(M(z), A(1), B(-1)).
The angle between vector MB and MA is 0.
This means points M, A, B are collinear, and M is outside the segment [AB].
Locus is the real axis excluding the interval [-1, 1]. In coordinates: y=0, and x in (-infinity, -1) U (1, +infinity).
التمرين 48
تحليل متعدد الحدود ذو الدرجة الخامسة.
Exercise: Solve in C: z^5 = 1, and use the roots to calculate cos(2pi/5).
Solution:
Roots are 1, w, w^2, w^3, w^4 where w = e^(i*2pi/5).
Sum of roots = 1 + w + w^2 + w^3 + w^4 = 0.
Note that w^4 = w_bar, and w^3 = (w^2)_bar.
Equation: 1 + 2Re(w) + 2Re(w^2) = 0.
1 + 2*cos(2pi/5) + 2*cos(4pi/5) = 0.
Use cos(4pi/5) = 2*cos^2(2pi/5) – 1.
Let x = cos(2pi/5). 1 + 2x + 2(2x^2 – 1) = 0 => 4x^2 + 2x – 1 = 0.
Delta = 4 + 16 = 20. x = (-2 + sqrt(20))/8 = (-1 + sqrt(5))/4. (Positive since 2pi/5 < pi/2).
cos(2pi/5) = (sqrt(5) – 1)/4.
التمرين 49
نظام معادلات عقدية متقدم.
Exercise: Solve the system: z1 + z2 = 4 , z1^3 + z2^3 = 52.
Solution:
Recall z1^3 + z2^3 = (z1 + z2)(z1^2 – z1*z2 + z2^2) = (z1 + z2)((z1 + z2)^2 – 3*z1*z2).
Substitute knowns: 52 = 4 * (16 – 3*z1*z2).
13 = 16 – 3*z1*z2 => 3*z1*z2 = 3 => z1*z2 = 1.
Now z1, z2 are roots of the quadratic equation X^2 – S*X + P = 0.
X^2 – 4X + 1 = 0.
Delta = 16 – 4 = 12 = (2*sqrt(3))^2.
Roots: X = (4 +/- 2*sqrt(3))/2 = 2 +/- sqrt(3).
The solutions are the pairs (2+sqrt(3), 2-sqrt(3)) and (2-sqrt(3), 2+sqrt(3)).
التمرين 50
مسألة تكامل الدالة العقدية (التفاف مع مفهوم التحليل العقدي ونظرية البواقي بشكل مبسط).
Exercise: Evaluate the line integral I = Integral(C) (z_bar) dz, where C is the unit circle |z| = 1, counter-clockwise.
Solution:
Parameterize the circle C: z = e^(i*t), where t from 0 to 2pi.
Then dz = i*e^(i*t) dt.
The conjugate of z on the unit circle is z_bar = e^(-i*t).
Substitute into the integral:
I = Integral(0 to 2pi) [e^(-i*t)] * [i*e^(i*t)] dt
I = Integral(0 to 2pi) i * e^(0) dt
I = i * Integral(0 to 2pi) 1 dt
I = i * [t] from 0 to 2pi
I = 2*pi*i.
Notice that this cannot be evaluated using Cauchy’s theorem directly because f(z) = z_bar is not analytic.






