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数学中的复数都是用在哪里

发布时间:2023-02-25 02:29:56

1. 复数在实际生活中有什么作用

复数是生活中的另一种惊喜,它是我们用日常观念无法预料却又冥冥一中存在的事一样。
从数学的角度来看,你若没有发现x平方加1等于零在已经认知的实数范围没有实数根,又怎么会转换角度让x的平方等于-1呢。再试着看,数轴上我圈一个点让它看起来不满足实际条件。但是那个圈不在数上吗?
所以,数学是来源于生活,来源于观察的。留给有心人的!实在不敢说自己懂数学,只是用心。那些大神说的比较难懂的理论我作为一个高三学生无法明白。以后一定会去好好感悟

2. 数学中的复数有何作用

复数运算的几何意义复数a+bi、c+di分别对应复平面上以原点为起点的向量(a,b)与(c,d)。

两者相乘相当于如下变换:

在复平面上
将向量(a,b)伸长或缩短复数c+di的模倍,然后逆时针转过复数c+di辐角的度数,得到的新向量即是两复数

乘积对应的向量。

如:(1+i)*(1+i)=2i。将向量(1,1)伸长为复数1+i的模倍(即根2倍),然后逆时针转过1+i的辐角度数(即45˙),得到向

量(0,2),即乘积2i所对应的向量

除法与乘法相反。

加法与减法的几何意义:复数对应的向量在复平面上进行平行四边形或三角形法则运算。

由此可见,复数的运算可以表示二维平面上的伸缩和旋转变换。

3. 数学学习复数有什么实际的生活应用

复数在生活中的应用

1、在系统分析中:

系统常常通过拉普拉斯变换从时域变换到频域。因此可在复平面上分析系统的极点和零点。分析系统稳定性的根轨迹法、奈奎斯特图法(Nyquist plot)和尼科尔斯图法(Nichols plot)都是在复平面上进行的。

无论系统极点和零点在左半平面还是右半平面,根轨迹法都很重要。如果系统极点 位于右半平面,则因果系统不稳定; 都位于左半平面,则因果系统稳定; 位于虚轴上,则系统为临界稳定的。

如果系统的全部零点和极点都在左半平面,则这是个最小相位系统。如果系统的极点和零点关于虚轴对称,则这是全通系统。

2、量子力学:

量子力学中复数是十分重要的,因其理论是建基于复数域上无限维的希尔伯特空间。 相对论 如将时间变数视为虚数的话便可简化一些狭义和广义相对论中的时空度量 (Metric) 方程。

应用数学 实际应用中,求解给定差分方程模型的系统,通常首先找出线性差分方程对应的特征方程的所有复特征根r,再将系统以形为f(t) =e的基函数的线性组合表示。

3、信号分析:

信号分析和其他领域使用复数可以方便的表示周期信号。模值|z|表示信号的幅度,辐角arg(z)表示给定频率的正弦波的相位。 利用傅立叶变换可将实信号表示成一系列周期函数的和。

这些周期函数通常用形式如下的复函数的实部表示: 其中ω对应角频率,复数z包含了幅度和相位的信息。

电路分析中,引入电容、电感与频率有关的虚部可以方便的将电压、电流的关系用简单的线性方程表示并求解。(有时用字母j作为虚数单位,以免与电流符号i混淆。)反常积分在应用层面,复分析常用以计算某些实值的反常函数,借由复值函数得出。方法有多种,见围道积分方法。

(3)数学中的复数都是用在哪里扩展阅读:

复数运算法则

1、加法法则

复数的加法按照以下规定的法则进行:设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数,则它们的和是 (a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.

两个复数的和依然是复数,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.

复数的加法满足交换律和结合律,即对任意复数z1,z2,z3,有: z1+z2=z2+z1;(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3).

2、减法法则

复数的减法按照以下规定的法则进行:设z1=a+bi,z2=c+di是任意两个复数,则它们的差是 (a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.

两个复数的差依然是复数,它的实部是原来两个复数实部的差,它的虚部是原来两个虚部的差。

3、乘法法则

规定复数的乘法按照以下的法则进行:

设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c、d∈R)是任意两个复数,那么它们的积(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,展开得: ac+adi+bci+bdi^2,因为i^2=-1,所以结果是(ac-bd)+(bc+ad)i 。两个复数的积仍然是一个复数.

4、除法法则

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,在分子分母同时乘上分母的共轭. 所谓共轭可以理解为加减号的变换,互为共轭的两个复数相乘是个实常数.

4. 数学中的复数是什么

复数
(一)数学名词.由实数部分和虚数部分所组成的数,形如a+bi .其中a、b为实数,i 为“虚数单位”,i 的平方等于-1.a、b分别叫做复数a+bi的实部和虚部.当b=0时,a+bi=a 为实数;当b≠0时,a+bi 又称虚数;当b≠0、a=0时,bi 称为纯虚数.实数和虚数都是复数的子集.如同实数可以在数轴上表示一样,复数可以在平面上表示,这种表示通常被称为“阿干图示法”,以纪念瑞士数学家阿干(J.R.Argand,1768—1822).复数x+yi以坐标黑点(x,y)来表示.表示复数的平面称为“复数平面”.如果两个复数的实部相等,虚部互为相反数,那么这两个复数称为共轭复数.

将数集拓展到实数范围内,仍有些运算无法进行。比如判别式小于0的一元二次方程仍无解,因此将数集再次扩充,达到复数范围, 并建立了与实数轴垂直的数轴来表示复数。

规定形如z=a+bi(a,b均为任意实数)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,且i^2=i×i=-1。

当虚部等于零时,这个复数可以视为实数;当z的虚部不等于零时,实部等于零时,常称z为纯虚数。

向左转|向右转

(4)数学中的复数都是用在哪里扩展阅读

复数在很多的方面有着应用,如:

量子力学中复数是十分重要的,因其理论是建基于复数域上无限维的希尔伯特空间。

相对论中如将时间变数视为虚数的话便可简化一些狭义和广义相对论中的时空度量 (Metric) 方程。

信号分析和其他领域使用复数可以方便的表示周期信号。模值|z|表示信号的幅度,辐角arg(z)表示给定频率的正弦波的相位。

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