内容正文:
第三章 §3.1 数系的扩充和复数的概念
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我们知道,在实数集内,像x2+1=0这样的方程是没有根的。因此在研究代数方程的过程中,如果仅限于实数系,有些问题就无法解决。一个自然的想法是,能否像引进无理数而把有理数系扩充到实数系那样,通过引进新的数而使实数系得到进一步扩充,从而使问题变得可以解决呢?复数概念的引入与这种想法直接相关。
引入:
数系的发展史
整数
分数
有理数
无理数
实数
?
?
自然数
负数
可以看到,数系的每一次扩充都与实际需求密切相关。
知识引入
对于一元二次方程 没有实数根.
我们能否将实数集进行扩充,使得在新的数集中,该问题能得到圆满解决呢?
思考?
引入一个新数:
满足
依照以上设想
我们把实数a与新引进的数i相加,结果记作:
把实数b与i相乘,结果记作:
把实数a与实数b与i相乘的结果相加,结果记作:
我们注意到实数a也可以写成: 的形式
数i也可以写成: 的形式
从而我们发现这些运算的结果都可以写成 的特殊形式,我们把这些数都添加到数集A中去,这样实数系经过扩充后得到的新数集应该是 这种形式
全体复数所形成的集合叫做复数集,
一般用字母C表示 .
复数的定义
我们形如a+bi(a,b∈R)的数叫做复数.
实部
复数的代数形式:
通常用字母 z 表示,即
虚部
其中 称为虚数单位。
当b=0,此时复数a+bi就是一个实数
也就是,实数集是复数集的一个真子集
思考
注意:1.若z1,z2为实数时,则具有大小关系
2.如果z1,z2不都为实数时,z1和 z2只有相等或不相 等的关系,不能比较大小。
如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等.
例如: 与 不能比较大小
纯虚数
例:下列复数是虚数吗?并指出实部和虚部分别是多少?
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