為什麼複數的幾何意義是向量?有方向

2021-03-20 02:23:13 字數 4854 閱讀 4774

1樓:還好了

「複數」、「虛數」這兩個名詞,都是人們在解方程時引入的。為了用公式求一元二次、三次方程的根,就會遇到求負數的平方根的問題。2023年,義大利數學家卡丹諾(girolamocardano,2023年~2023年)在《大術》一書中,首先研究了虛數,並進行了一些計算。

2023年,義大利數學家邦別利(rafaclbombclli,2023年~2023年)正式使用「實數」「虛數」這兩個名詞。此後,德國數學家萊布尼茲(gottfriedwilbclmlcibniz,2023年~2023年)、瑞士數學家尤拉(leonhardeuler,2023年~2023年)和法國數學家棣莫佛(abrabamdemoivre,2023年~2023年)等又研究了虛數與對數函式、三角函式等之間的關係,除解方程以外,還把它用於微積分等方面,得出很多有價值的結果,使某些比較複雜的數學問題變得簡單而易於處理。大約在2023年,尤拉第一次用i來表示-1的平方根,2023年,德國數學家高斯(carlfricdrichgauss,2023年~2023年)第一次引入複數概念,一個複數可以用a+bi來表示,其中a,b是實數,i代表虛數 單位,這樣就把虛數與實數統一起來了。

高斯還把複數與複平面內的點一一對應起來,給出了複數的一種幾何解釋。不久,人們又將複數與平面向量聯絡起來,並使其在電工學、流體力學、振動理論、機翼理論中得到廣泛的實際應用,然後,又建立了以複數為變數的「複變函式」的理論,這是一個嶄新而強有力的數學分支,所以我們應該深刻認識到了「虛數不虛」的道理。

16世紀義大利米蘭學者卡當(jerome cardan1501—1576)在2023年發表的《重要的藝術》一書中,公佈了三次方程的一般解法,被後人稱之為「卡當公式」。他是第一個把負數的平方根寫到公式中的數學家,並且在討論是否可能把10分成兩部分,使它們的乘積等於40時,他把答案寫成=40,儘管他認為和這兩個表示式是沒有意義的、想象的、虛無飄渺的,但他還是把10分成了兩部分,並使它們的乘積等於40。給出「虛數」這一名稱的是法國數學家笛卡爾(1596—1650),他在《幾何學》(2023年發表)中使「虛的數」與「實的數」相對應,從此,虛數才流傳開來。

數系中發現一顆新星——虛數,於是引起了數學界的一片困惑,很多大數學家都不承認虛數。德國數學家萊布尼茨(1646—1716)在2023年說:「虛數是神靈遁跡的精微而奇異的隱避所,它大概是存在和虛妄兩界中的兩棲物」。

瑞士數學大師尤拉(1707—1783)說;「一切形如,習的數學武子都是不可能有的,想象的數,因為它們所表示的是負數的平方根。對於這類數,我們只能斷言,它們既不是什麼都不是,也不比什麼都不是多些什麼,更不比什麼都不是少些什麼,它們純屬虛幻。」然而,真理性的東西一定可以經得住時間和空間的考驗,最終佔有自己的一席之地。

法國數學家達朗貝爾(1717—1783)在2023年指出,如果按照多項式的四則運算規則對虛數進行運算,那麼它的結果總是的形式(a、b都是實數)(說明:現行教科書中沒有使用記號=-i,而使用=一1)。法國數學家棣莫佛(1667—1754)在2023年發現公式了,這就是著名的棣莫佛定理。

尤拉在2023年發現了有名的關係式,並且是他在《微分公式》(2023年)一文中第一次用i來表示一1的平方根,首創了用符號i作為虛數的單位。「虛數」實際上不是想象出來的,而它是確實存在的。挪威的測量學家成塞爾(1745—1818)在2023年試圖給於這種虛數以直觀的幾何解釋,並首先發表其作法,然而沒有得到學術界的重視。

德國數學家高斯(1777—1855)在2023年公佈了虛數的圖象表示法,即所有實數能用一條數軸表示,同樣,虛數也能用一個平面上的點來表示。在直角座標系中,橫軸上取對應實數a的點a,縱軸上取對應實數b的點b,並過這兩點引平行於座標軸的直線,它們的交點c就表示複數a+bi。象這樣,由各點都對應複數的平面叫做「複平面」,後來又稱「高斯平面」。

高斯在2023年,用實陣列(a,b)代表複數a+bi,並建立了複數的某些運算,使得複數的某些運算也象實數一樣地「代數化」。他又在2023年第一次提出了「複數」這個名詞,還將表示平面上同一點的兩種不同方法——直角座標法和極座標法加以綜合。統一於表示同一複數的代數式和三角式兩種形式中,並把數軸上的點與實數—一對應,擴充套件為平面上的點與複數—一對應。

高斯不僅把複數看作平面上的點,而且還看作是一種向量,並利用複數與向量之間—一對應的關係,闡述了複數的幾何加法與乘法。至此,複數理論才比較完整和系統地建立起來了。

經過許多數學家長期不懈的努力,深刻**並發展了複數理論,才使得在數學領域遊蕩了200年的幽靈——虛數揭去了神祕的面紗,顯現出

2樓:

說到底,數學就是一個工具。複數就是這麼規定的。

然後和平面的2維象限比較類似,然後用向量來類比,便於理解

複數是指能寫成如下形式的數a+bi,這裡a和b是實數,i是虛數單位。在複數a+bi中,a稱為複數的實部,b稱為複數的虛部,i稱為虛數單位。當虛部等於零時,這個複數就是實數;當虛部不等於零時,這個複數稱為虛數,複數的實部如果等於零,則稱為純虛數。

[1] 由上可知,複數集包含了實數集,並且是實數集的擴張。 複數是由義大利米蘭學者卡當在十六世紀首次引入,經過達朗貝爾、棣莫弗、尤拉、高斯等人的工作,此概念逐漸為數學家所接受。

複數的四則運算規定為:加法法則:(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i;減法法則:

(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i;乘法法則:(a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i;除法法則:(a+bi)÷(c+di)=[(ac+bd)/(c²+d²)]+[(bc-ad)/(c²+d²)]i.

例如:[(a+bi)+(c+di)]-[(a+c)+(b+d)i]=0,最終結果還是0,也就在數字中沒有複數的存在。

[(a+bi)+(c+di)]-[(a+c)+(b+d)i]=z是一個函式。

3樓:知道

複數形如a+bi(a、b均為實數,i為虛數),其向量座標表示為(a,b),在平面直角座標系中描出點p(a,b),l連線原點o與點p,則有向線段op(方向o指向p)即是向量。

4樓:匿名使用者

因為他有實部和虛部,用橫軸表示實部,縱軸表示虛部,是一個二維的量

實數是一維的,可以用一個數軸就可以表示

複數的幾何意義是什麼?

5樓:三砂群島

複數z=a+bi(a、b∈r)與有序實數對(a,b)是一一對應關係 這是因為對於任何一個複數z=a+bi(a、b∈r),由複數相等的定義可知,可以由一個有序實數對(a,b)惟一確定,如z=3+2i可以由有序實數對(3,2)確定,又如z=-2+i可以由有序實數對(-2,1)來確定;又因為有序實數對(a,b)與平面直角座標系中的點是一一對應的,如有序實數對(3,2)它與平面直角座標系中的點a,橫座標為3,縱座標為2,建立了一一對應的關係。由此可知,複數集與平面直角座標系中的點集之間可以建立一一對應的關係。

點z的橫座標是a,縱座標是b,複數z=a+bi(a、b∈r)可用點z(a,b)表示,這個建立了直角座標系來表示複數的平面叫做複平面,也叫高斯平面,x軸叫做實軸,y軸叫做虛軸。

實軸上的點都表示實數。

對於虛軸上的點要除原點外,因為原點對應的有序實數對為(0,0), 它所確定的複數是z=0+0i=0表示是實數.故除了原點外,虛軸上的點都表示純虛數。

在複平面內的原點(0,0)表示實數0,實軸上的點(2,0)表示實數2,虛軸上的點(0,-1)表示純虛數-i,虛軸上的點(0,5)表示純虛數5i。

非純虛數對應的點在四個象限,例如點(-2,3)表示的複數是-2+3i,z=-5-3i對應的點(-5,-3)在第三象限等等。

複數集c和複平面內所有的點所成的集合是一一對應關係,即: 複數複平面內的點。

這是因為,每一個複數有複平面內惟一的一個點和它對應;反過來,複平面內的每一個點,有惟一的一個複數和它對應。

這就是複數的一種幾何意義.也就是複數的另一種表示方法,即幾何表示方法。

關於高數的兩個問題。1,向量積的方向為什麼是垂直兩個向量?2,平面束方程的幾何意義? 15

6樓:匿名使用者

1、這個還bai真是人為規定的。du

數學是為了解決實際問題而出現zhi的,先dao看一個具體問內題:你用扳手擰螺帽。容扳手有一個方向n1,你施力又有一個方向n2,這個結果是使螺帽繞著它的中心軸方向n3轉動了。

你會發現,n3是同時垂直n1和n2的。這就是向量積的物理意義,基於此才人為做了這個規定。

2、這個問題就更簡單了,(1)和(2)的方程組表示交線,如果一個平面經過他,那必須都滿足(1)和(2)吧?你看方程(3)是不是都滿足(1)和(2)的?

7樓:匿名使用者

a=axi+ayj+azk,b=bxi+byj+bzk,c=a×b=(aybz-azby)i+(azbx-axbz)j+(axby-aybx)k

前兩個公式理解吧,後一個等式書上的,先不管怎麼來。

a·c=(axi+ayj+azk)·((aybz-azby)i+(azbx-axbz)j+(axby-aybx)k) =axaybz-axazby+ayazbx-ayaxbz+azaxby-azaybx=0可以知道內a和c是垂直的,同容理可知b和c垂直。ok我們談談公式c=a×b的推導。

所有問題都聯絡起來了吧?

複數為什麼用向量表示

8樓:匿名使用者

一些平面幾何的題目需要用複數來證明或算出,而向量又與平面幾何關係緊密,所以用向量表示複數是有很大用處的

9樓:浮雲疑團

哈哈,你為何一定要硬說是向量呢?你要是先學複數,後學向量,估計你又會說:向量為何要用複數表示呢

10樓:匿名使用者

向量運算比複數運算簡單直觀

向量的意義

11樓:匿名使用者

你現在初中生吧

向量可有用了,它是不是經常性的會有座標掛鉤呢,然後就能應用到解析幾何裡面來。

到高中後有個立體幾何,這個如果沒有向量這回事的話,很多問題你根本搞不定。

複數的幾何意義,複數的幾何意義如何引入

複數z a bi a b r 與有序實數對 a,b 是一一對應關係 這是因為對於任何一個複數z a bi a b r 由複數相等的定義可知,可以由一個有序實數對 a,b 惟一確定,如z 3 2i可以由有序實數對 3,2 確定,又如z 2 i可以由有序實數對 2,1 來確定 又因為有序實數對 a,b ...

複數開方的幾何意義是什麼,複數的幾何意義是什麼?

z1 n的n個值就是以原點為中心,r1 n為半徑的圓的內接正n邊形的n個頂點。複數的幾何意義是什麼?複數z a bi a b r 與有序實數對 a,b 是一一對應關係 這是因為對於任何一個複數z a bi a b r 由複數相等的定義可知,可以由一個有序實數對 a,b 惟一確定,如z 3 2i可以由...

二次函式的幾何意義,二次函式b的幾何意義是什麼

a的正負表示拋物線的開口方向,正表示向上,負表示向下,a的大小反應拋物線的開口大小,a絕對值越大開口越小拋物線越陡,a絕對值越小開口越大,拋物線越平緩,b再除以負的兩倍的a,就得到了拋物線的對稱軸橫座標,b加上c為拋物線的準線的縱座標,c當然就是截距了,就是拋物線在y軸上的橫座標 定義與定義表示式 ...