数学虚数是什么意思(虚数是啥)

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数学虚数是什么意思(虚数是啥)

大K老师:小C,我们今天来聊一聊虚数。

小C同学:虚数?听起来就觉得有点“虚”……

小C同学:嗯,曾引起第一次数学危机的无理数!

大K老师:没错!它和有理数一起被统称为实数。而我们今天所讲的虚数,则在实数之外,它和实数一起又统称为复数,它们的关系如下:

小C同学:嗯。不过,我实在想不出来还有哪些数是用实数表达不出来的。

大K老师:哈,别急,我们可以先思考一个问题。

小C同学:正数和负数的平方都是正数,应该不存在有两个一样的数相乘后是负数的吧?等一下……难道这种数就是虚数?

大K老师:咦,悟性不错哟!

小C同学:嘻嘻!

大K老师:第一位使用这种负数平方根的是16世纪意大利的数学家,他叫卡尔达诺。当时,他正试着解决一个数学问题:把数字10拆成两部分,使它们的乘积等于40。

小C同学:这应该可以列方程来解出来吧?

大K老师:没错,卡尔达诺最后算出来的结果分别是

大K老师:尽管卡尔达诺认为这两个式子没有意义。

小C同学:是啊,这个问题应该没有解才对。

大K老师:但比较有意思的是,如果我们认为算出来的这两个式子就是代表了10拆成的两个数呢?我们可以试一下把这两个数相加和相乘,看看是否符合上面的题目。

小C同学:嗯,我大概理解了什么是虚数,但我还是感觉虚数在实际生活上没啥意义。

大K老师:确实在很长一段时间里,人们对虚数的实际用处一无所知,甚至还对它产生种种怀疑,但直到后来发现虚数可以对应平面上的纵轴,而横轴就是我们熟悉的实数,这才赋予了它简单的几何意义。

小C同学:嗯,有点意思,呵呵!

大K老师:当然,虚数的实际应用还有很多,像电磁学、量子力学和相对论等都离不开虚数,不过这些我们等以后再聊。好了,今天就到这里,拜!

小C同学:好的,谢谢大K老师,拜拜!

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