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第 5 课:交流电路分析 复数 复数(英语complex number),为实数的延伸,它使任一多项式方程都有根。复数当中有个“虚数单位”i,它是−1的一个平方根,即i2=−1。任一复数都可表达为x+yi,其中x及y皆为实数,分别称为复数之“实部”和“虚部”。 复数的发现源于三次方程的根的表达式。数学上,“复”字表明所讨论的数域为复数,如复矩阵、复变函数等。 形式上,复数系统可以定义为普通实数的虚数i的代数扩展。这意味着复数可以作为变量i中的多项式进行加,减和乘,并施加规则i2=−1。此外,复数也可以除以非零复数。总体而言,复数系统是一个域。 在几何上,复数通过将水平轴用于实部,将垂直轴用于虚部,将一维数线的概念扩展到二维复平面。这些数字的点位于复平面的垂直轴上。虚部为零的复数可以看作是实数。 但是,复数允许使用更丰富的代数结构,其中包括在向量空间中不一定可用的附加运算。例如,两个复数的乘积总是再次产生一个复数,并且不应将其误认为是涉及向量的常规“乘积”。 复平面 先把坐标轴画出来,横的叫实轴,竖的叫虚轴,然后确定0的位置,z=a+bi可以用二维空间来表示出来。 复数z可以被看作在被称为阿甘得图(得名于让-罗贝尔·阿冈,也叫做高斯平面)的二维笛卡尔坐标系内的一个点或位置向量。这个点也就是这个复数z可以用笛卡尔(直角)坐标指定。复数的笛卡尔坐标是实部x=ℜz和虚部y=ℑz。复数的笛卡尔坐标表示叫做复数的“笛卡尔形式”、“直角形式”或“代数形式”。 极坐标形式 复数z也可以用极坐标来表示。z所对应的极坐标由叫做绝对值或模或大小的r=|z|≥0和叫做辐角或相位的φ=arg⁡z组成。若r=0,不论φ值为何,z=0。为了避免一个复数具有多种极坐标表示的情况,通常会设置arg⁡0=0,从而让z=0所对应的φ具有唯一的值:0。r>0时,复数在辐角φ模以2π后是唯一的;就是说,对于两个被视为极坐标表示的复数而言,若它们的辐角之差是2π的整数倍数,则这两个复数等价。因此,通常会限制φ在区间(−π,π]内,也就是说−π<φ≤π,以此来避免一个复数具有多种极坐标表示的情况。 #学习 #电气工程 #复数 #虚数 #i #欧拉公式
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