复数的四则运算公开课课件

复数的四则运算公开课课件欢迎来参加本次关于复数的公开课本课程将深入浅出地教授复数的相关知识点，帮助您更好地理解这一重要数学概念什么是复数实数虚数复数由于实数无法满足所有数学虚数是的平方根，用表示复数由实数和虚数构成，可-1i运算的要求，我们引进了复以通过平面上向量表示，被数称为复平面复数的表示形式代数式1用的形式表示一个复数a+bi指数式2的次方表示复数e iθ三角式3用幅度和相位表示一个复数复数的加法按照实部和虚部相加复数互换相加次序不影响结果2+3i+4-2i=6+i3-2i+2+3i=5+i用向量相加理解向量和相加结果是向量对应于复数，和为实部和虚部，为和a b c abc无理数加减法规则有理数无理数无理数加减法规则有理数是可以表示成两个整无理数是无法表示成有理数只能以近似数的形式进行运数的比值的数，如、的数，如、等算，得到近似结果3/4-√2π等12/5复数的减法复数减法为加上相反数12+3i-4-2i=-2+5i复数取反后相加23-2i-2+3i=1-5i用向量相减理解3和的意思是和向量长度相等，但方向相反的向量对应于复数，为实部a-b ab a和虚部，也为实部和虚部，两个向量相减后相当于顺时针旋转度-b180复数的乘法直接按照代数式相乘1×2+3i4-2i=14+6i用模长和幅角表示乘积2两个复数的模长相乘，幅角相加复数相乘等于在复平面上旋3转和拉伸相当于把一个向量在复平面上旋转一个角度，同时将其长度拉伸了复数的除法先将除数变成共轭用模长和幅角表示复数相除等于在复复数，在分子分母除法平面上旋转和缩小上下同乘两个复数的模长相除，相当于把一个向量在复幅角相减平面上旋转一个角度，2+3i/4-×同时将其长度缩小了2i=2+3i4+2i/4-×2i4+2i=10/20+14/20i复数的倒数一个非零复数的倒数为其共轭复数除以模长的平方实部和虚部复数，为实数部分，为虚数部分实数可以看作虚数部分为的复数z=a+bi ab0共轭复数复数的共轭复数为共轭复数实部相等，虚部相反，通过把这个z=a+bi a-bi复数映射成平面上的一个向量，共轭复数就相当于把这个向量垂直反转了复数的模复数的模长的平方为实部的平方加上虚部的平方复数的幂复数的幂满足和实数的幂的规则完全一样可以把复数映射成一个向量，然后旋转向量并拉伸长度球面坐标系下的复数可以通过将复平面旋转，将复平面变成球面上的一个维度，从而建立球面坐标系下的复数，并且可以通过这种方式增加复数属性极坐标系下的复数在极坐标系下，复数可以用模长和极角来表示，方便计算和研究应用三角函数中的复数三角函数中的复数可以通过欧拉公式来表示，即的次方等于这个公式将三角函数e iθcosθ+isinθ与复数紧密联系在一起，有助于解决各种计算问题例如可以用这个公式求出复数的正弦和余弦应用电阻电抗的计算在交流电路中，电阻和电感分别对应实数部分和虚数部分，总阻抗就可以用复数表示这样在计算电流和电压的相位差和大小时就简单了很多应用信号分析复数和傅里叶变换有重要关系通过将信号化简为一系列复数，就可以方便地进行处理，找到其中的周期性和规律应用频域滤波傅里叶变换后，一个信号就可以变成频域上的一条曲线可以通过对这条曲线进行复数运算，如旋转或拉伸等，来实现对信号的改变和优化应用图像处理图像可以看成由一个个像素点构成的矩阵通过将颜色信息表示成复数的形式，就可以对图像进行各种复数运算，并在频域上进行过滤和优化应用量子力学中的波函数波函数用来描述粒子的运动状态可以将某个物理量关联到一个复函数，然后通过对这个函数进行一系列复数运算，来求出这个粒子的各种物理性质和概率分布。