對複數和向量之間關係的疑惑複數和向量是否可以比較,如果可以有什麼聯絡和區別

2021-03-06 23:51:07 字數 5618 閱讀 7683

1樓:匿名使用者

實際上,i=√-1 本身定義了一個方向,這個方向和實數方向是垂直的。

(3+4i是無法用實數規則來計算的)

一個複數的表示方法,例如2+3i,把它記作向量形式應該是(2,3),也就是說,從原點(0,0)拉一條線段到(2,3),用極座標表示的話,這個向量的模等於原點(0,0)到(2,3)的距離,向量的角度等於這個線段與實軸的夾角arctg(3/2)。

向量的乘法:例如z=xy,那麼z的模等於x的模|x|與y的模|y|的乘積。角度則等於x的角度θ(x)與y的角度θ(y)相加。

其物理意義就是z是在x的基礎上旋轉了一個角度θ(y),同時模值也增加了|y|倍。

你說的自然法則其實不難理解,現實當中有很多問題不能只靠感觀來理解,比如相對論。複數和複平面其實可以運用於任何二維曲線和函式模型,複數是初中關於直角座標系的一種工程上的擴充套件,是一種廣義的座標系。也就是說,任何直角座標系的問題都可以用複平面來表示,複平面由於使用了極座標和向量的表示方法因而應用更廣闊。

比如物理學上求取多個力的合力,一個是水平的x=3,一個是垂直的y=4。如果直接用直角座標系來求解,那麼你必須結合實際的影象,根據勾股定理,解得,合力的方向是北偏東36.9度,合力的大小是5.

這樣的表述多麻煩啊,表示一個向量我得用兩句話才能說清楚。

但是如果用複平面來解決,效果就不一樣了。合力就是3+4i,或者5∠53.1。

你應該注意到,使用極座標和複平面求解的過程中從頭到尾都不用結合具體的影象,不用看圖的。即使是再複雜的、變數再多的向量加減,也不用看圖和使用合力的分解和合成就能直接運算。也就是說,複平面的根本目的是為了用數字表達空間模型,把空間抽象化,模型化,使之能直接進行類似於實數運算的計算。

對於三維空間和高維空間,也可以按照同樣的方式解決。比如由x軸、y軸和z軸組成的三維空間,定義向量(x=3,y=4,z=5)的方法是a=3i+4j+5k,在此基礎上和其他向量進行加減乘除運算。實際上,對於二維向量(2,3),也應該用a=2i+3j的方法來表示。

不過,由於工程上一般將第一維變數用作實數,而且2+3i的表示也不會產生歧義,看起來也更簡單,所以科學界也承認這樣的表示方法。i和j、k充其量只是座標軸的代表符號,沒有實際意義,你也可以用c、d、e等符號表示x軸、y軸和z軸。但是,為了不引起歧義,你在運用前應該作出特殊說明。

c、d、e一旦表示了座標軸,那麼就不能再表示其他變數了。

你要是還有問題,就直接給我發訊息,以便於我及時回答。

2樓:匿名使用者

恕我無知,向量能相除嗎?

怎麼除,那位大哥大姐會,告訴我

3樓:匿名使用者

向量有自己的乘除定義

對-1開了根號」原本只是一個數學規則,怎麼和自然規則對應了起來是數系的擴充套件使其對應的

你缺向量數學 解析幾何和線形代數

4樓:但時芳鄔媚

不是這樣理解的

向量(a,b)(c,b)數量積(a,b)·(c,b)=(ai+bj)(ci+dj)=ac+bd

其中i,j為直角座標系中x軸y軸的正向單位向量i·j=0

複數也可以用平面直角座標系上的座標表示,只不過將y軸換成了虛軸

也就是說,複數與平面直角座標系上的點可以一一對應的

同樣取(a,b)(c,b)點,

(a,b)·(c,b)=(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i

其中i為虛數單位,也就是虛軸的單位,i^2=-1

兩向量點乘積為一數量,大小等於兩向量的模的積再乘以家教的餘弦

兩複數的積也為複數,其模為兩複數模的乘積,輻角等於兩複數輻角相加,所以複數可以寫成極座標形式的,(模rho,輻角theta),與直角座標(x,y)的關係是x=rho*costheta,y=rho*sintheta

rho,theta為希臘字母的英文讀法,鍵盤上敲不出來

可以介紹一下兩向量叉乘積為一向量,大小等於兩向量的模的積再乘以家教的正弦,方向與兩向量所在平面垂直(這樣有兩個),符合右手定

則,即第一個向量轉到第二個向量時的大拇指的指向,這樣就要放到三維座標系中考慮它的座標了,就不深入講了

複數和向量是否可以比較,如果可以有什麼聯絡和區別

5樓:麻木

不可以比較。

因為複數是形如z=a+bi(a,b均為實數)的數稱為複數,其中a稱為實部,b稱為虛部,i稱為虛數單位。當z的虛部等於零時,常稱z為實數;當z的虛部不等於零時,實部等於零時,常稱z為純虛數。複數域是實數域的代數閉包,即任何復係數多項式在複數域中總有根。

向量(也稱為歐幾里得向量、幾何向量、向量),指具有大小和方向的量。它可以形象化地表示為帶箭頭的線段。箭頭所指:

代表向量的方向;線段長度:代表向量的大小。與向量對應的量叫做數量(物理學中稱標量),數量(或標量)只有大小,沒有方向。

6樓:匿名使用者

兩個東西是完全不同領域的概念

複數和向量有怎樣的關係

7樓:匿名使用者

向量是複數的一種表示方式,而且只能是二維向量(平面向量)。向量還可以幹很多別的事呢,但是複數僅僅限制在二維平面上。

嚴格的說,複數和複平面上以原點為起點的向量一一對應。

8樓:匿名使用者

複數和向量沒有什麼關係 複數只是個數 不過是在複數座標中 複數在座標中只是個點 而向量卻是一個有方向的線段

複數和向量是什麼關係?

9樓:angel非良善

向量是複數的一種表示方式,而且只 能是二維向量(平面向量)。向量還 可以幹很多別的事呢,但是複數僅僅 限制在二維平面上。

嚴格的說,複數和複平面上以原點為 起點的向量一一對應。

一道關於複數與向量關係的題目。

10樓:匿名使用者

我只在競賽課上聽過複數,還沒有正式學過,所以談的可能比較淺

我覺得複數和向量最本質的區別是複數不把實部的1和虛部的i當做垂直的單位來處理。

對於一個向量來說,ai+bj在這裡我們定義i和j是互相垂直的基向量,它們的內積為0,所以在做乘法的時候,(ai+bj)^2=a^2*i^2+b^2*j^2,而複數不同,a+bi是老老實實按找多項式乘法開啟(a^2-b^2)+2abi,在這裡2abi還是存在的,我想原因是i^2=-1,人們僅僅定義了這樣一種關係而已,不存在i與1垂直的關係。反應到複平面上,人們發現了複數乘法轉動的特點是向量不具備的。

當我們認為定義無理數有好處的時候,就發明了根號,而現在發現複數有這樣的功能,那就乾脆給它一個定義算了。而我認為向量的實際意義是物理上的做功,所以複數和向量還是有區別的。

正是因為複數乘法相當與多項式乘法所以可以用結合率,而向量的乘法涉及到i*j=0,不同的結合會產生不同的結果,所以不滿足用結合率。

11樓:匿名使用者

複數和向量對應,這是事實。

但是不代表他們兩個就完全等價。

照你這麼說。就不必有這兩個概念了。

為什麼複數的幾何意義是向量?有方向?

12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。

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