Consider two complex numbers
z1 = a1+ ib1
z2 = a1 + ib2
z1∗ z2= (a1+i b1) (a2 +ib2)
= a1 (a2 +ib2) + i b1(a2 + ib2)
= a1 a2 + i a1b2 + i a2 b1 + i2 b1b2
= (a1 a2 - b1b2 )+ i(a1b2 + a2b1)
Since i2 =-1
i2 b1b2 = - b1b2
Multiply the following complex numbers
Example 1
(2+ 3i)∗ (4-5i)
Let z1 =2+ 3i, a1 = 2, b1 = 3
z2 = 4-5i, a2 = 4, b2 = -5
Comparing with z1 z2 = (a1 a2- b1 b2) +i (a1 b2 + a2 b1)
(2 + 3i) (4 - 5i) = (2 ∗4 - 3 ∗(-5) + i (2 ∗(-5) + 4 ∗3)
(8+15) +i (-10+ 12)
= 23 + 2i
Example 2
Multiply (-6 - 5i) and (-7 + 2i)
Let z1 = -6 - 5i, a1 = -6, b1 = -5
z2 = -7 + 2i, a2 = -7, b2 = 2
Comparing with z1 ∗z2 = (a1 a2- b1 b2) +i (a1 b2+ a2 b1)
(-6 - 5i) (-7 + 2i) = [(-6) ∗(-7) - (-5) ∗(2)] + i ((-6)∗ (2) + (-7) ∗(-5))
= (42 + 10) + i (-12 + 35)
= 52 + 23i
Example 3
Multiply (1/2 - 4/3i) and (2/7 - 4/5i)
Let z1 =1/2 - 4/3i, a1= 1/2, b1 = -4/3
z2 = 2/7 - 4/5i, a2 = 2/7, b2 = -4/5
Comparing with z1 ∗z2 = (a1 a2- b1 b2) +i (a1 b2+ a2 b1)
(1/2 - 4/3 i) (2/7 - 4/5i) = (1/2 ∗2/7 - (-4/3) (-4/5))
+ i( 1/2 ∗(-4/5) +2/7 ∗(-4/3))
= (1/7 - 16/15) + i (-2/5 - 8/21)
= ((15-112)/105) +i ((-42-40)/105)
= -97/105 - 82/105i
Example 4
Multiply (9 - 3i) and (9 + 3i)
Let z1 = 9 - 3i, a1 = 9, b1 = -3
z2 = 9 + 3i, a2 = 9, b2 = 3
Note. z2 = or z2 is the complex conjugate of z1
Comparing with z1 ∗z2 = (a1 a2- b1 b2) +i (a1 b2+ a2 b1)
(9-3i) ∗(9+3i) = (9∗9 - (-3) (3)) +i (9∗3 + (9) (-3))
(81+ 9) +i (27- 27)
= 90 + 0i
= 90.
Alternately the above problem can be solved using the difference of squares.
Since (a-b) (a+b) = a2 -b2
(9- 3i) (9+ 3i) = (9)2 - (3i)2
= 81 - 9i2s
= 81 - 9(-1) since i2 = -1
= 81 + 9
= 90
Example 5
Multiply (-6 + 7i) ∗12i
Let z1 = -6 + 7i, a1 = -6, b1 = 7
z2 = 12i, a2 = 0, b2 = 12
Comparing with z1 ∗z2 = (a1 a2- b1 b2) +i(a1 b2+ a2 b1 )
(-6 + 7i) .12i= (-6) ∗0 - 7∗12) + i( -6∗12+ 0 ∗7)
= -84 - 72i
Alternately (-6+ 7i) ∗12i = -6∗12i + 7i ∗12i
= -72i + 84i2
= -72i + 84(-1) since i2 = -1
= - 84- 72i
Try these questions
Multiply the following complex numbers
-
(3-2i)∗ (3+ 2i)
Answer: Let z1 = 3-2i, a1 = 3, b1 = -2
z2 = 3+ 2i, a2 = 3, b2 = 2
Comparing with z1∗ z2 = (a1 a2- b1 b2) +i (a1 b2+ a2 b1)
(3-2i)∗ (3+ 2i) = [3∗3- (-2)∗2] +i [3∗2 + 3(-2)]
= [9 + 4] + i [6-6]
= 13 + 0i
= 13
Alternately (3-2i) ∗ (3+2i) = (3)2 - (2i)2
= 9 - 4i2
= 9 - 4(-1) since i2= -1
= 9 + 4
= 13
-
(-7 + 4i) ∗ (-7 - 4i)
Answer: Let z1 = -7 + 4i, a1= -7, b1 = 4
z2 = -7 - 4i, a2 = -7, b2= -4
Comparing with z1∗ z2 = (a1 a2- b1 b2) +i (a1 b2+ a2 b1)
(-7 + 4i) ∗(-7 - 4i) = [(-7) ∗(-7) - (4) ∗(-4)+i [(-7) ∗(-4) + (-7) ∗4]
= (49+ 16) + i (28- 28)
= 65 + 0i
= 65
Alternately (-7+ 4i) ∗(-7-4i) = (-7)2 -(4i)2
= 49 - 16i2
= 49 - 16 (-1) since i2 = -1
= 49 + 16
= 65
-
(16 - 8i) ∗ (-4i + 7)
Answer: Let z1=16 - 8i, a1=16, b1 = -8
z2 = -4i + 7, a2=7, b2= -4
Comparing with z1∗ z2 = (a1 a2 - b1 b2 ) +i (a1 b2 + a2 b1)
(16 - 8i) ∗ (-4i + 7) = [16 ∗7- (-8) ∗(-4)] +i [16 ∗(-4) + 7 ∗(-8)]
= (112 - 32)+ i (-64 - 56)
= 80 - 120i
-
(-1 + 15i) ∗(15i- 14)
Answer: Let z1= -1 + 15i, a1= -1, b1 =15
z2 = -15i- 14, a2 = -14, b2 = -15
Comparing with z1∗ z2 = (a1 a2 - b1 b2 ) +i (a1 b2 + a2 b1)
(-1 + 15i) ∗(15i- 14)
= [(-1) ∗(-14) - 15 ∗(-15)] + i [(-1) ∗(-15) + (-14) ∗(15)]
= (14+ 225) + i(15 - 210)
= 239- 195i
-
(-2/3i - 3/4) ∗( 4-3i)
Answer: Let z1=-(2i/3) - 3/4, a1=- 3/4, b1 = -2/3
z2 = 4-3i, a2 = 4, b2= -3
Comparing with z1∗ z2 = (a1 a2- b1 b2) +i (a1 b2+ a2 b1)
= [-(2i/3)-3/4] ∗(4-3i)
= [(-3/4) ∗4 - (-2/3) ∗(-3)] +i [(-3/4) ∗(-3) +4 ∗(-2/3) ]
= (-3-2) +i (+9/4- 8/3)
= -5 +i ((27-32)/12)
= -5 -5/12i