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复数的概念与运算

复数的概念与运算

2024-02-26 11:18 444人阅读

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。下面本文将为大家详细介绍一下,复数的概念与运算。

复数的概念与运算

一、概念

形如a+bi(a、b均为实数)的数为复数,其中,a被称为实部,b被称为虚部,i为虚数单位。复数通常用z表示,即z=a+bi,当z的虚部b=0时,则z为实数;当z的虚部b≠0时,实部a=0时,常称z为纯虚数。

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。

二、运算法则

(1)加法运算

设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数,它的实部是原来两个复数实部的和,它的虚部是原来两个虚部的和:(a+bi)±(c+di)=(a±c)+(b±d)i。

(2)乘法运算

设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数,则:(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i。

其实就是把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,结果中i2=-1,把实部与虚部分别合并。两个复数的积仍然是一个复数。

(3)除法运算

复数除法定义:满足(c+di)(x+yi)=(a+bi)的复数x+yi(x,y∈R)叫复数a+bi除以复数c+di的商。

运算方法:可以把除法换算成乘法做,将分子分母同时乘上分母的共轭复数,再用乘法运算。

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

复数的性质有哪些

复数是由实部a和虚部b构成的数,形式为a+bi,其中a和b是实数,i是虚数单位。

当复数的虚部b=0时,该复数是实数;当实部a=0且虚部b≠0时,该复数是纯虚数。

复数集是实数域的代数闭包,这意味着任何复系数多项式在复数域中总有根。

复数与平面直角坐标系中的点是一一对应关系,可以用平面上的点来表示复数,其中横坐标为实部,纵坐标为虚部。

复数具有模和辐角,模是复数的大小,而辐角是复数在复平面上的角度,非零复数的辐角有无数个值。

复数之间可以通过相等和共轭复数来定义,如果两个复数的实部相等且虚部互为相反数,则称这两个复数为共轭复数。

复数可以表示多于一个的事物,在句子中使用复数名词时,需要使用复数代词来取代它们,且谓语动词也必须用复数形式。