虛數象限怎麼看,虛數常用公式
2023-04-02 05:04:25 3
5.6示例:旋轉
我們不會等著在大學物理裡研究虛數。現在就來學吧。關於複數乘法有很多東西,但請記住:
乘以一個複數就是繞著它轉。
先來看看吧。假設我在一艘小船上,船頭指向東方三個單位,北方四個單位。我想把船頭逆時針轉45度。新的方向在哪裡?
有些有能力的人會說:「很簡單。用正弦餘弦函數,正切Blahblah……消去變量什麼的……」簡直要了我的命。對不起,我打斷你的計算了嗎?你能再回答一下這個問題嗎?
我來試試一個更簡單的方法:我們的點是3 4i(角度是多少無所謂,我們不在乎),然後我們要旋轉45度。那麼45度角就是1 i,我們就可以相乘了!
這是要點:
原始指向:向東3個單位,向北4個單位=逆時針旋轉45度後指向3 4 I乘以1 i如果我們把它們相乘,我們得到:
(3 4i)(1 i)=3 4i 3i 4i=3-4 7i=-1 7i
那麼我們的新方向是向西1個單位(-向東1倍),向北7個單位。你可以很容易地畫出來。
哦,是的,我們用了不到10秒鐘就找到了,而且我們沒有使用正弦和餘弦函數。沒有向量,沒有矩陣,或者
關心我們在哪個象限。只是簡單的算術,涉及一些代數和十字乘法。虛數有內在的旋轉規則:而且是有效的。
更好的是,結果非常有用。我們用指向代替了角度(-1,7) (arctan (7/-1)=98.13,記住我們在第二象限)。但是,怎樣才能準確的畫出這個角度呢?你一直帶著量角器嗎?
不是,你可以把它們轉換成正弦和餘弦函數(-0.14和0.99),然後找一個合適的比值(從1到7),然後畫出那個角度。可以更快更準確的畫出複數,不需要計算器。
如果你喜歡,那麼這是一個很好的結果。如果你沒有,那我很抱歉。數學沒有吸引你。
三角學很有用,但是複數可以讓複雜的計算變得簡單(就像計算cos(a b))一樣。這只是一個通知;下一章給你更豐盛的一餐。
5.7複數不是「廢話」
複數真的改變了我的基本想法。現在回頭看第一張圖表3354你應該能明白很多東西。
有很多這樣美麗可笑的身影,但現在我已經厭倦了。我的目標很簡單:
讓你相信複數不是「廢話」,而是很有趣(就像負數一樣)。複數如何讓一些問題變得簡單,比如旋轉?如果你在這個題目裡看起來又興奮又焦慮,那是有原因的。虛數,像一隻蜜蜂,困擾了我很多年。——缺乏直觀的認識,讓我很沮喪。
現在終於知道如何用更直觀的方式去理解了,強烈希望把這些觀點分享給大家。我們經常被一些問題困擾,有時候只能忍氣吞聲。這些發現是我黑暗中的點點燭光;你還會發現小小的燭光照亮了你自己。
複數很多:下一章學習複數的運算。我希望你能享受快樂數學。
5.8 End:但是他們看起來還是很奇怪。
我知道。我現在看著他們也很奇怪。我試著把自己想像成第一個找到零的人。
零是一個如此奇怪的概念。有些「物」代表「無」,羅馬人逃避了這個概念。複數也類似於——,這是一種新的思維方式。無論是零還是複雜,都讓數學變得更簡單。如果我們從不接受奇怪的新數字系統,我們可能仍然依賴手指計數。
我一直重複這個類比,因為這樣更容易認為複數是「正常」的。讓我們保持開放的心態:在未來,他們可能會對我們對複數的痴迷傻笑,即使是在21世紀。