由两部分组成的数字,称为真实的想像的.复数写在表格中a+bi,其中是真实的部分,b条是假想部分的大小,以及是-1的平方根。如果虚部的大小为0(即b=0),则数字等于实数。

不同于实数,复数的平方可以产生负数;因为这一切多项式有复杂的根,尽管其中一些可能缺少真正的根。复数的另一个用途是表示矢量在里面二维空间在这种情况下,x轴是数字的实数部分,y轴是虚数部分。

复数运算遵循的规律与代数实数可以。

(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i(a+bi)*(c+di)=ac+adi+bci+bdi2=(ac-bd)+(ad+bc)i

你什么都不能做严重的数据工程频谱分析不使用假想/复数第条。快速傅里叶变换s-事实上全部傅里叶/拉普拉斯/Z轴转换使用二维的重新目前数字的命名。整个想法在某些方面与向量有关,在某种意义上虚数也可以是表达ed作为长度(振幅)和一个角度(阶段).
让我们将Z定义为复杂的其中实数部分称为实数(Z),即虚图像(Z)。振幅被命名为mod(Z)和角度arg(Z)(论点). 他们可以计算d使用:
修改(Z)=(实数(Z)^2+图像(Z)^2 )^1/2 . 长度,就像三角法一样
参数(Z)=abs(实数(Z)*atan(图像(Z)/实数(Z))。角度,又像三角学

然后将Zkan写成mod(Z)<arg(Z)-例如12<圆周率/2与0+12i相同(其中-1的平方根)
    相当不错方便的为了一些事情。
  • 乘法计算两个复数A和B*B类=型号(A)*模式(B)<参数(A)+参数(B)
  • 除法两个复数A和B/B类=型号(A)/模块(B)<参数(A)-参数(B)
  • 采取权力复数a的(自然数)^n个=型号(A)^n<n*参数(A)
  • 采取平方根复数的:a^1/2=型号(A)^1/2<参数(A)/2相同结果乘以1<pi
其他规则也有点复杂的对于HTML格式(好借口,嗯?),但我想你明白了。好消息是,如果你取一个复数的n次方根,就会得到n个有效结果(就像-1在某种意义上是1的平方根,复数实际上要考虑到它:1<0的平方根是1<0,1<pi是=-1)
在一个频谱(例如a)声音),所有频率都由振幅和相位表示。听起来很熟悉吗?它是!在转换链接中阅读更多信息!
我们的第一年机械工程 数学讲师告诉我们:
处理复数就像苹果和桔子。如果你有一个苹果和一个橙子,那就是你所拥有的,一个苹果和一个橙子。
这个类比的问题是,如果你广场一个你拿不到的苹果一个橘子。

这是什么?
这篇文章复数s显示了几种表示复数的方法。

陈述

复数最初引入时,通常是矩形形状,即
+b条
哪里b条都是实数s、 和2(平方)定义为等于-1。[1] (这表示本书面文件末尾有一条注释)如果,而不是b条,我们使用x个相反,它可以帮助在复平面,或阿尔冈图.例如,2+1.5可以这样绘制:[2]

^|2 +               (2, 1.5)|1.5 |-----#2+1.5i|               .1 +               .|               .|               .|               .---+---+---+---+---+---+---+-->x个|       1       2       3|

然而,在许多情况下,使用极坐标形式.人们可以从几何学或前微积分中回忆起这一点:直角坐标秒(x个,),的极坐标秒(第页,θ)可以使用。(θ是小写希腊字母θ)从稍作修改的图中

^|2 +                        |1.5|             _/#            |r _——|1+__/||_/|年|  _--          ||/吨x|---+=====|       1       2       3|
(t吨上面的,用于代替θ)人们可以看到
x个=第页余弦θ
=第页θ
原来的复数形式如下x个+,因此通过替换这些值,
x个+
    =第页余弦θ+第页θ
    =第页(科斯θ+θ)
也可以看出
x个2+2=第页2
棕褐色的θ=/x个
这让我们可以写2+1.5的替代形式:[3]
第页=平方米(22+1.52) = 2.5
θ=棕褐色-1(1.5/2)=反正切(1.5/2=约0.6435(弧度s)[4] [5]
所以
2 +1.5=2.5(cos 0.6435+正弦0.6435)
(2, 1.5)矩形=(2.5,0.6435)极地的
反过来更容易。以极坐标给出(2.5,0.6435),
x个=2.5 cos 0.6435=2.0000
=2.5 sin 0.6435=1.5000
显示直角坐标约为(2,1.5)。

表示复数的第三种方法是欧拉公式:
e(电子)θ=cosθ+θ
(常数e(电子)(2.718…)上调至(乘以θ)功率)
这方面的HTML化证明很难看,所以你必须满足于如何推导它:

  • 拿着幂级数对于e(电子),仅使用θ作为力量(e(电子)θ而不是e(电子)x个)
  • 降低…的权力,因此只有每隔一个术语的因子为
  • 重新安排术语以排除在一组术语中
  • 注意,因子为是的幂级数正弦,其余术语是的幂级数余弦

当乘除复数时,代数可能变得笨拙,因此使用了更简单的形式:z(z)表示复数。
这涉及表示复数的四种方法:
z(z)=x个+=第页(科斯θ+θ) =第页e(电子)θ
z(z)是复数;关于z(z)=x个,这是实部属于z(z);伊姆河z(z)=,这是虚部属于z(z);这个绝对值模数,模量属于z(z)是|z(z)|=修改z(z)=第页=平方英尺(x个2 + 2 );角度z(z)=θ

旁注:
使用时现在的,j使用而不是以指示虚数。这是因为用于指示固定电流,以及用于指示可变电流。

笔记
[1]那里说之间的区别“平方定义为等于-1“和”定义为等于-1“的平方根。前者是正确的,后者是错误的;在虚假证明涉及的.
[2]由于无法在写操作中插入图片,因此图表将ASCII艺术.
[3]在[X]HTML中不容易实现平方根符号,因此平方根将由平方英尺.
[4]度数不好,弧度好。
[5]未来的近似小数将省略“近似”。

感谢

  • 我的大脑-没有它,我就写不出这个
  • 物理科学中的数学方法(2版本),由玛丽·博厄斯属于德保罗大学,发布者John Wiley&Sons公司。,版权所有1983和1966-让我想起了我忘记的复杂数学和术语
  • Dave E.-在使用current时提醒我注意符号

另请参阅

耶!确认!嗯?不!喝倒采!
你可以/消息N-Wing如果你有{抱怨|恐惧|赞扬|纠正|错误等}{关于……中的这篇文章。如果你不理解前一句话,你也可以/给我发短信。

复数的一个重要性质是,只有实部相等,虚部相等,两个复数才相等,即:

如果a+bi=c+di,则:

a=c

b=d

证明:

a+bi=c+di

=>(a+bi)-(c+di)=0

=>(a-c)+(b-d)i=0

=>(a-c)=0和(b-d)=0

=>a=c和b=d

这在使用时很有用德莫伊夫定理要查找科斯(nx)表示Cos(x),除其他外(它还可以用于查找平方根复数)

这个设置属于复杂的 s-表示为C类-是代数闭包实数s、 即最小的领域包含实相多项式方程是可解的。这可能是复数最重要的性质。

这并不意味着方便定义 C类作为实的代数闭包。下面的定义比较容易使用。

定义:

C类是最小的字段(最多为同构)包含作为一个子字段这样方程X2+1=0在中有一个解决方案C类.

存在证明:

C类02与一起附加乘法定义如下:

(a,b)+(c,d)=(a+c,b+d)
(a,b)*(c,d)=(ac-bd,ad+bc)

很容易验证C类0具有字段的所有必需属性。这个子字段 第个{0}个,共个C类0同构的,元素i=(0,1)是一个方程式X的2+ 1 = 0.

因此,我们已经表明存在一个具有所需属性的字段。现在我们展示一下C类0也是最小的此类字段。

如果是包含以下内容的任何其他字段这样X2+1=0在中有根如果.找到这样一个根并称之为i1.让C类1是子字段{a+i1b: a,b∈}第页,共页如果. The代表a+i1元素的bC类1独特的,用于

a+i1b=c+i1d⇒
(a-c)2=-(b-d)2
a=c和b=d

因此映射传真:C类0->C类1,f(a,b)=a+i1b是双射的.f型保存s字段结构所以f是一个同构。

因此,任何包含和X的根2+1=0还包含(同构于的子字段)C类0.C类0因此是最小的此类字段,因此我们可以取C类=C类0.


通过证明,我们还了解了C类,这让我们可以做出更多的定义。

定义:

每个z∈C类具有唯一表示形式a+ib,其中a,b∈.
我们称a,b为真实的虚部z的s,分别用Re z、Im z表示。
这个复共轭z是z*=a-ib。
这个模数,模量z的是|z|=sqrt(a2+b条2).


通过这些基本定义,我们可以建立一个理论复数。特别是我们可以开发复杂分析,这可能是代数基本定理也就是说C类代数上是封闭的。那样的话C类被证明是的代数闭包.

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