虚数和复数分别是什么?


虚数和复数分别是什么?

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在数学中,虚数就是形如a+b*i的数,其中a,b是实数,且b≠0,i2 = - 1 。虚数这个名词是17世纪著名数学家笛卡尔创立,因为当时的观念认为这是真实不存在的数字 。
后来发现虚数a+b*i的实部a可对应平面上的横轴,虚部b与对应平面上的纵轴,这样虚数a+b*i可与平面内的点(a,b)对应 。
可以将虚数bi添加到实数a以形成形式a + bi的复数,其中实数a和b分别被称为复数的实部和虚部 。一些作者使用术语纯虚数来表示所谓的虚数,虚数表示具有非零虚部的任何复数 。
我们把形如z=a+bi(a,b均为实数)的数称为复数,其中a称为实部,b称为虚部,i称为虚数单位 。当虚部等于零时,这个复数可以视为实数;当z的虚部不等于零时,实部等于零时,常称z为纯虚数 。
复数域是实数域的代数闭包,即任何复系数多项式在复数域中总有根 。复数是由意大利米兰学者卡当在十六世纪首次引入,经过达朗贝尔、棣莫弗、欧拉、高斯等人的工作,此概念逐渐为数学家所接受 。
扩展资料:
一、虚数的定义:
在数学里,将偶指数幂是负数的数定义为纯虚数 。所有的虚数都是复数 。定义为i2=-1 。但是虚数是没有算术根这一说的,所以±√(-1)=±i 。
对于z=a+bi,也可以表示为e的iA次方的形式,其中e是常数,i为虚数单位,A为虚数的幅角,即可表示为z=cosA+isinA 。
实数和虚数组成的一对数在复数范围内看成一个数,起名为复数 。虚数没有正负可言 。不是实数的复数,即使是纯虚数,也不能比较大小 。
二、复数的定义:
数集拓展到实数范围内,仍有些运算无法进行(比如对负数开偶数次方),为了使方程有解,我们将数集再次扩充 。
在实数域上定义二元有序对z=(a,b),并规定有序对之间有运算"+"、"×" (记z1=(a,b),z2=(c,d)):
z1 + z2=(a+c,b+d)
z1 × z2=(ac-bd,bc+ad)
容易验证,这样定义的有序对全体在有序对的加法和乘法下成一个域,并且对任何复数z,我们有
z=(a,b)=(a,0)+(0,1) × (b,0)
令f是从实数域到复数域的映射,f(a)=(a,0),则这个映射保持了实数域上的加法和乘法,因此实数域可以嵌入复数域中,可以视为复数域的子域 。
记(0,1)=i,则根据我们定义的运算,(a,b)=(a,0)+(0,1) × (b,0)=a+bi,i × i=(0,1) × (0,1)=(-1,0)=-1,这就只通过实数解决了虚数单位i的存在问题 。
形如的数称为复数(complex number),其中规定i为虚数单位,且(a,b是任意实数)
我们将复数中的实数a称为复数z的实部(real part)记作Rez=a
实数b称为复数z的虚部(imaginary part)记作 Imz=b.
当a=0且b≠0时,z=bi,我们就将其称为纯虚数 。
复数的集合用C表示,实数的集合用R表示,显然,R是C的真子集 。
复数集是无序集,不能建立大小顺序 。
参考资料:
【虚数和复数分别是什么?】百度百科-复数
百度百科-虚数
复数包含虚数,所以所有的虚数都是复数 。
在数学中,将偶指数幂是负数的数定义为纯虚数 。实数和虚数组成的一对数在复数范围内看成一个数,起名为复数 。
虚数没有正负可言,不是实数的复数,即使是纯虚数,也不能比较大小 。复数集包含了实数集,因而是复数是实数的扩张 。
扩展资料
复数的运算律
加法交换律:z1+z2=z2+z1
乘法交换律:z1×z2=z2×z1
加法结合律:(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)
乘法结合律:(z1×z2)×z3=z1×(z2×z3)
分配律:z1×(z2+z3)=z1×z2+z1×z3
负数开平方,在实数范围内无解 。
数学家们就把这种运算的结果叫做虚数,因为这样的运算在实数范围内无法解释,所以叫虚数 。
实数和虚数组成的一对数在复数范围内看成一个数,起名为复数 。
于是,实数成为特殊的复数(缺序数部分),虚数也成为特殊的复数(缺实数部分) 。
虚数单位为i,
i即根号负1 。
3i为虚数,即根号(-3),
即3×根号(-1)
2+3i为复数,(实数部分为2,虚数部分为3i)
复数和虚数不一样,形如a+bi的数 。式中a,b
为实数,i是
一个满足i2=-1的数,因为任何实数的平方不等于-1,所以i不是实数,而是实数以外的新的数 。在复数a+bi中,a
称为复数的实部,b称为复数的虚部,i称为虚数单位 。当虚部等于零时,这个复数就是实数;当虚部不等于零时,这个复数称为虚数,虚数的实部如果等于零,则称为纯虚数 。由上可知,复数集包含了实数集,因而是实数集的扩张.