4. Решение:
Для решения этого примера преобразуем все комплексные числа в тригонометрическую форму, а затем применим правила умножения и деления.
- Шаг 1: Преобразуем числитель первой скобки: \(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2}i\).
Модуль \(r = \sqrt{(\frac{1}{2})^2 + (\frac{\sqrt{3}}{2})^2} = \sqrt{\frac{1}{4} + \frac{3}{4}} = 1\).
Аргумент \(\theta = \arctan(\frac{\sqrt{3}/2}{1/2}) = \arctan(\sqrt{3}) = \frac{\pi}{3}\).
Таким образом, \(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2}i = \cos \frac{\pi}{3} + i \sin \frac{\pi}{3}\). - Шаг 2: Преобразуем вторую часть числителя: \(\cos \frac{\pi}{3} - i \sin \frac{\pi}{3}\).
Модуль \(r=1\), аргумент \(\theta = -\frac{\pi}{3}\).
Таким образом, \(\cos \frac{\pi}{3} - i \sin \frac{\pi}{3} = \cos(-\frac{\pi}{3}) + i \sin(-\frac{\pi}{3})\). - Шаг 3: Преобразуем знаменатель: \(1-i\).
Модуль \(r = \sqrt{1^2 + (-1)^2} = \sqrt{1+1} = \sqrt{2}\).
Аргумент \(\theta = \arctan(\frac{-1}{1}) = -\frac{\pi}{4}\) (так как число находится в четвертом квадранте).
Таким образом, \(1-i = \sqrt{2}(\cos(-\frac{\pi}{4}) + i \sin(-\frac{\pi}{4}))\). - Шаг 4: Теперь подставим преобразованные числа в исходное выражение:
\(\frac{(\cos \frac{\pi}{3} + i \sin \frac{\pi}{3})(\cos(-\frac{\pi}{3}) + i \sin(-\frac{\pi}{3}))}{\sqrt{2}(\cos(-\frac{\pi}{4}) + i \sin(-\frac{\pi}{4}))}\). - Шаг 5: Умножим комплексные числа в числителе, используя правило умножения: \(r_1 r_2 [\cos(\theta_1 + \theta_2) + i \sin(\theta_1 + \theta_2)]\).
\((\cos \frac{\pi}{3} + i \sin \frac{\pi}{3})(\cos(-\frac{\pi}{3}) + i \sin(-\frac{\pi}{3})) = 1 \cdot 1 [\cos(\frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{3}) + i \sin(\frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{3})] = \cos(0) + i \sin(0) = 1\). - Шаг 6: Теперь разделим результат числителя (1) на знаменатель:
\(\frac{1}{\sqrt{2}(\cos(-\frac{\pi}{4}) + i \sin(-\frac{\pi}{4}))} = \frac{1}{\sqrt{2}} [\cos(0 - (-\frac{\pi}{4})) + i \sin(0 - (-\frac{\pi}{4}))]\) - Шаг 7: Упростим выражение:
\(\frac{1}{\sqrt{2}} [\cos(\frac{\pi}{4}) + i \sin(\frac{\pi}{4})] = \frac{1}{\sqrt{2}} (\frac{\sqrt{2}}{2} + i \frac{\sqrt{2}}{2})\). - Шаг 8: Раскроем скобки:
\(\frac{1}{\sqrt{2}} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} + i \frac{1}{\sqrt{2}} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{1}{2} + \frac{1}{2}i\).
Ответ: \(\frac{1}{2} + \frac{1}{2}i\)