一起探討複數形象直觀的數學原理

我們平時接觸的數有分數,正數,負數,這都是比較常見和容易理解的,但還有一類神秘的數,儘管我們不把他歸為實數類而是納入虛數類,我們用兩條數軸來表示這樣的虛數類。

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數字佈滿整個X Y軸,但為了表示數軸組成平面的任意地方,這個數被表示成一個實數和複製之和

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平面的任意位置都可以用一個實數和複數之和表示,並用向量箭頭來表達它的指向

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所以兩個複數相加時,就是兩個向量的疊加,這就意味著它們的實部和虛部各自相加

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複數能用對應長度的箭頭和正實軸在逆時針方向的夾角表示

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現在我們有兩個箭頭表示的複數,要將它們相乘,它們的乘積可以用一個箭頭來表示

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新箭頭的長度是原來兩個箭頭的乘積,而角度是原箭頭的兩個角度之和

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這個結論的原理可參考前面已經發表的探討歐拉公式的文章一樣,如圖兩個複數​:0,1,平面中的複數點,三個點各自形成一個三角形.

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兩個複數的乘積就是兩個三角形疊加時,紅色底邊和藍色邊對齊時頂點的指向。只要排列這些三角形就可以得到複數乘積的結果。

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單位長度的箭頭所代表的複數,角度是90度,我們將它稱之為i,我們將i乘以它本身就可以用一個新的箭頭表示

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結果就是​:箭頭的長度是1*1=1,角度就是90+90=180度。

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所以i*i的結果就是-1,換句話說根號-1就等於i

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​以上就是對複數基本意義的闡述與直觀形象的展示。


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