Нақты сандар өрісінің де кемшілігі жоқ емес. Ол кемшілік – теріс нақты саннан жұп дәрежелі түбір табылмайтындығы.
Нақты сандар жиынында түбірі болмайтын квадрат теңдеуді шешуден бастаймыз, яғни х2+1=0 теңдеуін бір амалын тауып шешуіміз қажет. Демек, квадраты -1 -ге тең жаңа бір сан ұғымын енгізуіміз керек. Ол сан iарқылы белгіленеді, және оны жорамал бірлік сан деп атайды. Сонымен, х2+1=0, х2= -1теңдеуініңх1=i, x2= -ітүбірлері табылады деп есептейтін боламыз. Бұдан былай деп қарастырып, бұған жаңа ұғым береміз: «Комплекс сан» деген атты К.Гаусс (1777-1855), ал i символын Л.Эйлер (1707-1783) ұсынды.
6-анықтама:Егер а және b нақты сандар болса, онда a+bi өрнегін комплекс (жорамал) сан деп атаймыз. 1-мысал: олай болса, не х-2=0 х1 =2; не х2 +2х +4=0, бұдан х2,3 =-1. Сөйтіп, х1=2, х2=-1+х3=-1.
Берілген комплекс сандарына қолданылатын негізгі амалдар:
1. Қосу амалы:
(1)
2. Азайту амалы:
(2)
3. Көбейту амалы:
(3)
4. Бөлу амалы:
(4)
Берілген комплекс сандарының тең болуы үшін олардың сәйкес нақты және жорамал бөліктерінің тең болуы қажетті және жеткілікті.
7-анықтама; Комплекс сандар өрісі деп нақты сандар өрісінің комплексті кеңейуін айтады. Оны С=< С,+ ,-, ,1 > деп белгілейді.
1-теорема. Анықталған амалдар бойынша С - жиыны өріс түзеді.
Теореманы дәлелдеу үшін С жиыны қосу (+) амалы бойынша және () амалы бойынша абельдік группа түзетінін көрсету керек.
8-анықтама. z= a+bi және a-bi комплекс сандары түйіндес сандар деп аталады.
2-мысал:Өрнектерді ықшамдап, нәтижесін алгебралық түрде жазыңыз:
Шешуі: (1), (2), (3) формулаларын пайдаланып комплекс сандарды бөлу, көбейту және қосу амалдарын орындаймыз. Сонда: