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。
即,则
3.复数的模长即为矩阵行列式的平方根。
即
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
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
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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