数的大家庭——虚数和复数的由来

2024-03-20 15:32
文章标签 复数 大家庭 虚数

本文主要是介绍数的大家庭——虚数和复数的由来,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

数的发展

引入虚数


数的发展

    数的发展也是源自于生活(何为源自生活?比如:数羊,一只羊是“羊”、二只羊是“羊羊”、三只羊是“羊羊羊”等等àà用石头代替羊的方法,一只羊是“一个石头”、二只羊是“二个石头”、三只羊是“三个石头”等等àà用刻痕的方法),所以,最早时期,数与生活是离不开的,数就是用来表示自然中的事物的个数的(所以,最早的数就叫自然数?)。每个地方数的写法不一样,有罗马数、有阿拉伯数。那么“0”算不算自然数?长期有争论,现在的教材中规定:“0”是自然数(代表没有也是自然的一种状态?)。在2000年前,教材中的“0”还不算自然数;在数论中,0也不算自然数。

    数的发明,极大的方便的生活(如果没有数,表示100只羊,得用“羊羊羊……”),理论上,就算是有了数字,如果要表示100也得用100个不一样的数,但是,人类发明了“进制”。有了自然数,很快有了四则运算“加减乘除”,1+2=3,那么1-2=?,后来,发明负数。1*2=3,那么1/2=?,后来,发明分数。(此时,数的概念与日常生活逐渐剥离了,单纯为了研究而研究,比如:“5”不一定是得代表5只羊,也就是数学已经变成了一种工具【既然是工具,就可以在逻辑的基础上去扩充它,完善它】

 

    至此,早期人们认为,此时,数已经比较完整了,古希腊时期的毕达哥拉斯学派他们就信奉“数即万物”(即,宇宙中的所有事物都可以用整数或者整数之比来表示),直到有一天,毕达哥拉斯学派有一个人叫希帕索斯,发现,边长为1的正方形无法用两个整数表示,希帕索斯被同伴扔进海里(第一次数学危机);后来,人们才发现,在一个数轴上还有很多不能用整数表示的数,比如,e,π,2等等,后来称之为无理数,所以,数集又被扩充了,有理数+无理数=实数。

 

    实数R,是连续的,否则微积分就没法用了同时,数据体系也会受到威胁

引入虚数

    虚数到底有什么意义呢?数,没必要非得有意义!!!(如:π,e),虚数也是一样的,人们创造虚数就是为了让数学的逻辑更加完善。何为逻辑更加完善?如:一无二次方程ax2+bx+c=0,a≠0的解的一般表达式为

 

    一开始,Δ0时,人们认为这是无法开根号的(就像一开始人们无法接受1减2一样,负数,其实到17世纪才开始被人们接受),既然数学是一种工作,那么,就得努力去想办法表达,而不是只告诉你此路不通,所以,当Δ0时,人们就引入了一个虚数单位i(就是人为规定,物理学中经常用j表示,与电流i区分,并且定义 I2=-1”,方程组也人两个组,即逻辑更加完善。

 

 

    实轴与虚轴构成的复平面是不是连续的(也即,所有的复数可不可以把这个平面填满)?能,是连续的!(与其相关的一个代数基本定理【高斯】:一个一元N次方程,有且只有N个根【N≥1】),也即,复数域是代数封闭的!

Ai(A为实数)的几何意义?即,在实轴上A的点逆时针旋转90°到达虚轴上Ai的位置(那么,一个实数乘以一个i则表示逆时针旋转90°)更进一步,进行一般化:

A逆时针旋转90°——> Ai

A逆时针旋转θ°——> A(Cosθ+ iSinθ)

(Cosθ+ iSinθ)就是复数的三角函数表达式,该写法经常在极坐标表示时使用。

欧拉公式:cosθ+ⅈsinθ=ⅈθ当θ=π时,就是欧拉恒等式

所以,其实复数有三种表示方法:

  1. a+bi
  2. a(Cosθ+ iSinθ)
  3. aⅈθ

该文章是作者网上看了一个关于虚数与复数理解的视频,感觉讲的还不错,稍作了整理而成的!!!

这篇关于数的大家庭——虚数和复数的由来的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/829916

相关文章

whose引导的定语从句,先行词是复数形式,从句里谓语动词用单数还是复数?

得看whose后面跟的名词,如果是复数,定语从句的谓语动词就用复数,如实单数就用单数。 比如说: we live in a house whose windows are broken. we live in a house whose door is destroyed. 先行词是复数形式, whose引导的定语从句, 请问,从句里谓语动词用单数还是复数?谢谢了先 - 雨露学习互助

复数的乘法

(a+bi) * (c+di) 2个向量,角度相加,长度相乘

复数的理解

a + bi 看成是把(1,0) 这个位置扯到(a, b) 这个位置。 所以i就是左旋90度。 所以2次i就是-1

go字符串复数

package mainimport ("fmt")func main(){ //字符串var s1 string = "hello"s2 := []rune(s1)s2[0] = 'c's3 := string(s2)fmt.Printf("%s\n",s3)//字符串换行语法s := "Starting part" +"Ending part"fmt.Printf("S'Value is:

复数-解1

个人汇总: 1、实信号对应的是实数,即二维空间的数的表示2、复信号,对应的是复数,即三维空间的数的表示     复信号在信号系统中的应用是为了便于算法和处理,实际模拟复信号的运算中的I/O信号是采用实信号来模拟。 复数最直观的理解就是旋转!4*i*i = -4 就是“4”在数轴上旋转了180度。 那么4*i就是旋转了90度。 另外,e^t是什么样呢? 但当

使用matlab的大坑,复数向量转置!!!!!变量区“转置变量“功能(共轭转置)、矩阵转置(默认也是共轭转置)、点转置

近期用verilog去做FFT相关的项目,需要用到matlab进行仿真然后和verilog出来的结果来做对比,然后计算误差。近期使用matlab犯了一个错误,极大的拖慢了项目进展,给我人都整emo了,因为怎么做仿真结果都不对,还好整体的代码都是我来写的,慢慢往下找就找到了问题的来源,全网没有看到多少人把这个愚蠢的错误写出来,我来引入一下。 代码错误的表现:复数向量的虚部被取反,正数变成负数,负数

实数系和复数系-习题

出去有明确的相反的说明以外,本习题中所提到的数,都理解为实数 1.如果 r ( r ≠ 0 ) r\left( r\neq 0 \right) r(r=0)是有理数而 x x x是无理数,证明 r + x r + x r+x及 r x rx rx是无理数 证明: 假设 r + x r + x r+x是有理数,则 x = r + x − r x = r + x - r x=r+x−r是有理数,矛

复数计算 [(8+6i)*(4+3i)]/[(8+6i)+(4+3i)]= ?

计算复数 [(8+6i)*(4+3i)]/[(8+6i)+(4+3i)]= ? 复数运算规则详见百度百科 /** @Author: jinbo.ma* @Mail: 18710648068@163.com* @Date: 2021-03-11 15:02:21* @LastEditTime: 2021-03-13 16:50:20*/#include <stdio.h>typedef struc

数学中的虚数单位 i 和电学中的虚数单位 j

什么是虚数? 虚数是扩展实数概念的一类数,能够解决某些在实数范围内无法解决的问题。虚数的基本单位是 (i),定义为: i = − 1 i = \sqrt{-1} i=−1 ​ 这意味着 (i) 的平方是 -1: i 2 = − 1 i^2 = -1 i2=−1 为什么需要虚数? 在数学中,有些方程在实数范围内没有解。例如,方程 (x^2 + 1 = 0) 在实数范围内没有解,因

python 复数基础

在python中复数的处理相对简单,定义一个复数通常来说有两种方式,代码如下: NB(注意): # 后面的部分表示输出结果。 class Debug:def complexDefine(self):# method 1x = 1jprint(x) # 1jprint(type(x)) # <class 'complex'># method 2x1 = complex(1, 2)print(