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什么是虚数?虚数的定义又是什么??

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什么是虚数?虚数的定义又是什么??


        

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    2018-11-28 11:18:49
  •   虚数可以指以下含义: (1)[unreliable figure]:虚假不实的数字。
      (2)[imaginary part]:复数中a bi,b不等于零时bi叫虚数。
      (3)[imaginary number]:汉语中不表明具体数量的词。
       [编辑本段]数学中的虚数  在数学里,将平方是负数的数定义为纯虚数。所有的虚数都是复数。定义为i^2=-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。
      这种数有一个专门的符号“i”(imaginary),它称为虚数单位。不过在电子等行业中,因为i通常用来表示电流,所以虚数单位用j来表示。
       [编辑本段]虚数的实际意义  我们可以在平面直角坐标系中画出虚数系统。如果利用横轴表示全体实数,那么纵轴即可表示虚数。整个平面上每一点对应着一个复数,称为复平面。横轴和纵轴也改称为实轴和虚轴。 [编辑本段]起源  “虚数”这个名词是17世纪著名数学家、哲学家笛卡尔创制,因为当时的观念认为这是真实不存在的数字。
      后来发现虚数可对应平面上的纵轴,与对应平面上横轴的实数同样真实。
      人们发现即使使用全部的有理数和无理数,也不能长度解决代数方程的求解问题。像x 2 1=0这样最简单的二次方程,在实数范围内没有解。12世纪的印度大数学家婆什伽罗都认为这个方程是没有解的。
      他认为正数的平方是正数,负数的平方也是正数,因此,一个正数的平方根是两重的;一个正数和一个负数,负数没有平方根,因此负数不是平方数。这等于不承认方程的负根的存在。
      到了16世纪,意大利数学家卡当在其著作《大法》(《大衍术》)中,把记为1545R15-15m这是最早的虚数记号。
      但他认为这仅仅是个形式表示而已。1637年法国数学家笛卡尔,在其《几何学》中第一次给出“虚数”的名称,并和“实数”相对应。
      1545年意大利米兰的卡丹发表了文艺复兴时期最重要的一部代数学著作,提出了一种求解一般三次方程的求解公式:
      形如:x^3 ax b=0的三次方程解如下:x={(-b/2) [(b^2)/4 (a^3)/27]^(1/2)}^(1/3) {(-b/2)-[(b^2)/4 (a^3)/27]^(1/2)}^(1/3)
      当卡丹试图用该公式解方程x^3-15x-4=0时他的解是:x=[2 (-121)^(1/2)]^(1/3) [2-(-121)^(1/2)]^(1/3)
      在那个年代负数本身就是令人怀疑的,负数的平方根就更加荒谬了。
      因此卡丹的公式给出x=(2 j) (2-j)=4。容易证明x=4确实是原方程的根,但卡丹不曾热心解释(-121)^(1/2)的出现。认为是“不可捉摸而无用的东西”。
      直到19世纪初,高斯系统地使用了这个符号,并主张用数偶(a、b)来表示a bi,称为复数,虚数才逐步得以通行。
      
      由于虚数闯进数的领域时,人们对它的实际用处一无所知,在实际生活中似乎没有用复数来表达的量,因此在很长一段时间里,人们对它产生过种种怀疑和误解。笛卡尔称“虚数”的本意就是指它是虚假的;莱布尼兹则认为:“虚数是美妙而奇异的神灵隐蔽所,它几乎是既存在又不存在的两栖物。
      ”欧拉尽管在许多地方用了虚数,但又说一切形如
      继欧拉之后,挪威测量学家维塞尔提出把复数(a bi)用平面上的点来表示。后来高斯又提出了复平面的概念,终于使复数有了立足之地,也为复数的应用开辟了道路。现在,复数一般用来表示向量(有方向的量),这在水利学、地图学、航空学中的应用十分广泛,虚数越来越显示出其丰富的内容。
       [编辑本段]i的性质  i 的高次方会不断作以下的循环:
      i^1 = i
      i^2 = - 1
      i^3 = - i
      i^4 = 1
      i^5 = i
      i^6 = - 1。
      。。
      由于虚数特殊的运算规则,出现了符号i
      当ω=(-1 √3i)/2或ω=(-1-√3i)/2时:
      ω^2 ω 1 = 0
      ω^3 = 1
      许多实数的运算都可以推广到i,例如指数、对数和三角函数。
      
      一个数的ni次方为:
      x^(ni) = cos(ln(x^n)) i sin(ln(x^n))。
      一个数的ni次方根为:
      x^(1/ni) = cos(ln(x^(1/n))) - i sin(ln((x^(1/n)))。
      
      以i为底的对数为:
      log_i(x) = 2 ln(x)/ i*pi。
      i的余弦是一个实数:
      cos(i) = cosh(1) = (e 1/e)/2 = (e^2 1) /2e = 1。
      54308064。
      i的正弦是虚数:
      sin(i) = sinh(1) * i = (e - 1/e)/ 2} * i = 1。17520119 i。
      i,e,π,0和1的奇妙关系:
      e^(i*π) 1=0
      i^I=e^(-π÷2) [编辑本段]符号来历  1777年瑞士数学家欧拉(Euler,或译为欧勒)开始使用符号i表示虚数的单位。
      而后人将虚数和实数有机地结合起来,写成a bi形式 (a、b为实数,a等于0时叫纯虚数,ab都不等于0时叫复数,b等于0时就是实数)。
      通常,我们用符号C来表示复数集,用符号R来表示实数集。 [编辑本段]相关描述  虚数 原作:劳伦斯·马克·莱瑟(阿姆斯特朗大西洋州立学院)
      翻译:徐国强
      虚文自古向空构,艾字如今可倍乘。
      所问逢人惊诧甚,生活何处有真能?嗟哉小试调音放,讶矣大为掌夜灯。三极管中知用否,交流电路肯咸恒。凭君漫问荒唐义,负值求根疑窦增。情类当初听惯耳,事关负数见折肱。几分繁复融学域,百计联席悦有朋。但看几何三角地,蓬勃艾草意同承[①]。
      IMAGINARY by Lawrence Mark LesserArmstrong Atlantic State University
      Imaginary numbers, multiples of iEverybody wonders, "are they used in real life?"Well, try the amplifier I'm using right now -- A。
      C。!You say it's absurd,this root of minus one。but the same things once were heardAbout the number negative one!Imaginary numbers are a bit complex,But in real mathematics, everything connects:Geometry, trig and call all see "i to i。
      "
      [①] see "i to i。"指可见虚数符号的应用,并谐音双关see eye to eye 为意见一致[1]
    参考资料: 《人文数学网络期刊》22期48页
    开放分类: 词语,数学,词汇,数词,复数。
      

    z***

    2018-11-28 11:18:49

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