人们设立虚数这个概念有什么用?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/31 04:17:56

1 从高中的层次看,是为了解决负数开平方的问题。
2 从抽象代数的角度看,是模掉一个二次多项式形成的域,是实数域的扩张。
3 从复变函数的角度看,能够给出一系列好函数(复解析函数)的特点和性质,得到一系列很漂亮的结论,解决诸如积分计算等问题。
4 从函数变换的角度看,傅立叶变换等都必须涉及复数,解决诸如解微分方程等问题。
5 概率论中的特征函数等核心概念也要用到复数。
6 复数与向量,三角函数一一对应的特点决定了它在解决诸如简谐振动,交流电计算等物理问题是起到大大简化的作用。

什么是虚数

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)

虚数的实际意义

大多数人最为熟悉的数有两种,即正数(+5,
+17.5)和负数(-5,-17.5)。负数是在中世
纪出现的,它用来处理3-5这类问题。从古代人看来,要
从三个苹果中减去五个苹果似乎是不可能的。但是,中世纪
的商人却已经清楚地认识到欠款的概念。“请你给我五个苹
果,可是我只有三个苹果的钱,这样我还欠你两个苹果的钱。”
这就等于说:(+3)-(+5)=(-2)。
正数及负数可以根据某些严格的规则彼此相乘。正数乘
正数,其乘积为正。正数乘负数,其乘积为负。最重要的是,
负数乘负数,其乘积为正。
因此,(+1)×(+1)=(+1);
(+1)×(-1)=(-1);
(-1)×(-1)=(+1)。
现在假定我们自问:什么数自乘将会得出+1?或者用
数学语言来说,+1的平方根是多少?
这一问题有两个答案。一个答案