虚数是什么 举一个例子有哪些?

如题所述

在数学中,虚数就是形如a+b*i的数,其中a、b是实数,且b≠0,i = - 1。

虚数这个名词是17世纪著名数学家笛卡尔创立,因为当时的观念认为这是真实不存在的数字。后来发现虚数a+b*i的实部a可对应平面上的横轴,虚部b与对应平面上的纵轴,这样虚数a+b*i可与平面内地点(a,b)对应。

可以将虚数bi添加到实数a以形成形式a + bi的复数,其中实数a和b分别被称为复数的实部和虚部。一些作者使用术语纯虚数来表示所谓的虚数,虚数表示具有非零虚部的任何复数。

例如:(1)2+3i就表示一个复数,2是实部,3i表示虚部,3i就表示一个纯虚数;

(2)-1的开方就是虚数,称为一个虚数单位

虚数的由来:

随着数学的发展,数学家发现一些三次方程的实数根还非得用负数的平方根表示不可,而且如果承认了负数的平方根,那么代数方程的有无根问题就可以得到解决,并且会得出n次方程有n个根这样一个令人满意的结果,此外对负数的平方根按数的运算法则进行运算,结果也是正确的。

意大利数学家卡尔丹作出一个折中,表示他称负数的平方根为 “虚构的数”,意思是可以承认它为数,但不像实数那样可以表示实际存在的量,而是虚构的,到了1632年,法国数学家笛卡儿正式给了负数的平方根,一个大家乐于接受的名字——虚数。

虚数的虚字,表示它不代表实际的数,而只存在于想象之中,尽管虚数是 “虚”的,但数学家却没有放松对它的研究。

他们发现了关于虚数的许许多多的性质和应用,大数学家欧拉提出了 “虚数单位”的概念,他把U作为虚数单位,用符号i表示,相当于实数的单位1,虚数有了单位,就能像实数一样写成虚数单位倍数的形式了。

从此数学家把实数与虚数同等对待,并合称为复数,于是数的家族得到了统一,任何一个复数可以写成a+bi的形式,当b=0时,a+bi=a,它就是实数当;b#0时,a+bi就是虚数了。

以上内容参考:百度百科-虚数

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第1个回答  2023-07-15

① 知识点定义来源&讲解:
虚数是数学中的一种数形式,通常用i表示,它的平方等于-1。在实际应用中,虚数在复数、电路理论、量子力学、波动理论等方面都有广泛应用。

② 知识点运用:
虚数在复数运算中扮演着重要的角色。实数和虚数结合起来形成了复数,包含了实部和虚部。在电路理论中,虚数经常用来描述电源、电压、电流等电学参数,方便了电路的计算和分析。在波动理论中,虚数则常用于描述波函数等物理量。

③ 知识点例题讲解:
一个实数的平方永远是非负数,例如2的平方是4。但是虚数的平方却是负数。例如,i的平方等于-1。因此,当我们要计算√(-2)时,我们可以使用虚数的表示方法,即√2i。这里的虚数i表示-1的平方根,虚部为2。

又例如,下面这个复数z = 3 + 4i,其中实部为 3,虚部为 4i。虚部 4i 可以理解为一个长度为 4 的向上的向量。图示如下:

那么,这里的复数 z 可以看作是一个长度为 5,角度为 tan⁻¹(4/3) 的向量。

第2个回答  2023-07-20
虚数是指像a + b*i这样的数量,其中a和b是实数,b不等于0,i的平方等于-1。举个例子,3 + 4i是一个虚数,其中3是实部,4i是虚部。虚数在物理学、工程学和数学中都有广泛的应用,例如电路中的交流电可以用复数表示,其中虚部表示电压的相位,实部表示电压的大小。另外,虚数在解决一些实际问题中也很有用。例如,在物理学中,转动的物体其角速度可以用复数表示,其中虚部表示旋转方向。在工程学中,复数也被广泛用于信号处理和电路分析。
总之,虚数虽然看起来比较抽象,但在实际问题和领域中应用广泛,是数学和物理学等学科中非常重要的概念之一。
第3个回答  2023-07-15
虚数是指不真实存在的数。它们在实数范围内无法表示,但在数学中具有重要的应用。虚数以虚数单位i(有时也表示为j)来表示,定义为满足 i^2 = -1 的数。

举个例子,2i 是一个虚数,因为它满足 (2i)^2 = -4。同样,-3i、7.5i、-i 都是虚数。

虚数可以与实数进行运算。当一个虚数与一个实数相加或相减时,虚部保持不变;当一个虚数与一个实数相乘或相除时,虚部仍然是原来的虚部,但实部会发生相应变化。

虚数在工程、物理学、计算机科学等领域中具有广泛的应用。虚数与复数一起构成了复数系统,用来描述波动、震荡、电路分析等方面。在量子力学中,虚数起到了重要的角色。
第4个回答  2023-07-22
虚数是指数学中的一种抽象概念,定义为实数的复数,即形式为a + bi的数,其中a和b是实数,i是虚数单位。虚数单位i具有以下性质:i² = -1,i³ = -i,i⁴ = 1。
虚数在数学中有很多应用,例如复数的乘法和除法可以用来解决一些实际问题,如电路分析、振动问题等。此外,虚数在物理学、工程学、计算机科学等领域也有广泛的应用。
以下是一个虚数的例子:
(-2+3i)×(2-3i)=-7+7i

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