数学中复数的概念
复数(Complex Number)是数学中的一个概念,它包含实部和虚数部分,形式上表示为 `a + bi`,其中 `a` 和 `b` 是实数,`i` 是虚数单位,满足 `i^2 = -1`。
实部 `a` 表示复数在实数轴上的投影,对应于实数。
虚部 `b` 表示复数垂直于实数轴的部分,`bi` 表示虚数部分。
复数在数学的许多分支中都有应用,如复变函数论、解析数论、傅里叶分析、分形、流体力学、相对论、量子力学等。复数域是实数域的代数闭包,意味着任何复系数多项式在复数域中都有根。
复数的基本运算规则包括加法、减法、乘法和除法:
加法:`(a + bi) + (c + di) = (a + c) + (b + d)i`
减法:`(a + bi) - (c + di) = (a - c) + (b - d)i`
乘法:`(a + bi) * (c + di) = (ac - bd) + (bc + ad)i`
除法:`(a + bi) / (c + di) = ((ac + bd) / (c^2 + d^2)) + ((bc - ad) / (c^2 + d^2))i`
复数还包括特殊类型,如实数(当 `b = 0` 时)和纯虚数(当 `a = 0` 且 `b ≠ 0` 时)
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