漫谈复数

(整期优先)网络出版时间:2023-05-23
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漫谈复数

邵明月 ,李静丽

商丘工学院  基础教学部  476000

摘要 复数,是数系最伟大的发现之一。其中复数理论对于电路学,物理学等发展也起到了至关重要的作用。本文将简要概述复数的一些基本性质及其运算法则,特别是复数的矩阵表示将复数与矩阵联系一起,这是对复数的运算进行一定程度上的延伸和推广。

关键词:复数、三角表示、矩阵表示、欧拉公式

1、复数的定义

形如的数称为复数(complex number),其中规定i为虚数单位,且我们将复数中的实数称为复数z的实部(real part)记作Rez=实数称为复数z的虚部(imaginary part)记作 Imz=

2复数的表示形式

1)代数形式:

2)三角形式:,其中

3)指数形式:

4)几何形式:复平面上的点、向量。

5)矩阵形式:

3、复数的加法运算与乘法运算

设复数

其中分别为的辐角

1)复数的加法运算

几何图形:         

矩阵运算:

2)复数的乘法运算

注:1.复数乘法运算满足交换律,对于复数矩阵表示做乘法依然满足交换律。

2.复数的共轭复数就等于复数矩阵表示的转置矩阵。

,则

3.复数的模长即为矩阵行列式的平方根。

几何图形:                                                   

几何含义:两个复数乘积的模等于它们的模的乘积, 两个复数乘积的幅角等于它们幅角的和 (几何上 相当于将 的模扩大 倍并逆时针旋转一个角度

运用复数几何含义理解复数乘法

                                      

                                  

从图上可以看出,

的作法就是将点2模长变为原来的倍,再0逆时针旋转

的作法就是将点2模长变为原来的倍,围绕0逆时针旋转

的作法就是将点2模长变为原来的倍,围绕0逆时针旋转

的作法就是将点2模长变为原来的倍,围绕0逆时针旋转

3)复数的除法运算

则有

参考文献

[1]李红,谢松法.复变函数与积分变换(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2014.

[2]冯复科.复变函数与积分变换(第二版)[M].北京:科学出版社,2015.

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[4]吴爱玉. 简析复数的应用[J]. 语数外学习:初中版(中旬), 2012(5):1.

[5]黄超群, 张九恩. 复数及其应用[M]. 山东科技出版社, 1983.

作者简介:邵明月(1993.02—),女,汉族,单位:商丘工学院,邮编:476000,研究生学历,研究方向:微分方程