數學複數是什麼?
形如z=a+bi(a、b均是實數)的數稱為複數,其中a叫實部,b叫虛部,i叫虛數單位。當b=0時,z叫實數,當a=0,b≠0時,z叫純虛數。
複數由實部和虛部兩部分組成。其中實部就是實數,包括有理數和無理數,虛部就是以i為基本單位的虛數。i的定義是,在複數域中,規定i^2=-1,同樣(-i)^2=-1。二者加到一塊就是複數,比如:1+2i,3+4i,3i等等。
就像剛開始只學過正整數後來產生了負整數,後來又產生了分數,分數之後又產生了無理數,而實數之後又誕生了複數。
應該高中才開始學吧
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(雖然不是直接講的複數)
感覺自從更多認識複數之後,就感覺我們的世界可能有很多未知的空間。很多數學都在複數上有著很漂亮的形式,比如大學會學的Jordan標準型,複變函數等等。
還有高中就會接觸到的簡諧振動表達式
實際上在複平面裏由歐拉公式他是
軌跡是一個圓形,只是我們生活在實空間裏,所以只能看見他在實坐標軸上線性的震蕩
x2=-1的根
我們再看看數系,人們一開始只有整數的概念,但有一羣人,發明瞭方程,比如
(我們只討論正數,負數一都一樣)
x= (0.5)這羣人叫「古巴比倫人」,他們為了把數系更完整,發明瞭分數
分數可以換成小數,或者可以換成無限循環小數(整數也可以看成後面循環0的數)
= ,這個分數可以換成無限循環的小數
一切的分數總會循環【網上有證明方法,這裡不再介紹】
分數與整數合成有理數,有個人,開創了一個學派叫「畢達哥拉斯學派」,這個畢達哥拉斯相信萬物皆為有理數——
因為有理數他很稠密,也就是兩個有理數之間有無窮個有理數(這一點不證自明,是一個公理)
有個定理叫畢達哥拉斯定理(不一定是畢達哥拉斯發明的),也就是勾股定理
a,b,c為直角三角形的三邊長,那麼邊長為1的正方形的對角線是多少呢?
對角線把正方體分為兩個直角三角形,那麼就是 , ,我們現在知道解是 ,但那時沒有根號——
他們測量得到對角線大約是1.414還有一點,我感覺畢達哥拉斯已經知道這個東西是無限位數的,但又沒有循環(這與他的觀點相違背),他告訴他的得意門生叫希伯索斯,讓他禁止大家說出這件事,但希伯索斯且維護真理,說出了這件事——
後面的事情資料不詳,但肯定的是被弄死了【我認為他不是槓精,是無理數之父,在那個時代,像他這樣維護真理的人,屈指可數】
後來,人們又發現了很多無理數,雖然有理數是無窮多的,但無理數也是無窮多的。但是,無理數比有理數多得多的多......(康託爾的無窮比較)
人們把無理數與有理數合成實數,人們就感覺實數之外就沒有其他的數了......
但有一個人,寫出了一元三次方程的解法,裡面有一個數 是多少呢?大家都不知道,也不可能知道(平方非負),於是人們又為了完善數系,令: =i
這麼做的好處是 (a&>0)= ,所以上面的數也可以寫成:
我們把ai叫虛數,令:a+bi=z,z叫複數(讀音可以叫fu二聲shu四聲,也可以按正常的來)
這其中:a是實數,是複數z的實部,bi是複數z的虛部
a=0,那麼z為純虛數,b=0那麼z為實數
可以說實數與虛數和起來,叫複數
總結一下:「可以這麼說,人們為瞭解一次方程引入了分數,為瞭解二次方程引入了無理數,為瞭解三次方程引入了複數」
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