# 1.3 复数
> 原文: [http://math.mit.edu/~djk/calculus_beginners/chapter01/section03.html](http://math.mit.edu/~djk/calculus_beginners/chapter01/section03.html)
乘法运算中的一个是平方数。这是将数字乘以其自身的运算。因此![](https://img.kancloud.cn/13/4b/134b46c4e9511d2584e1aac895f801e9_9x13.gif)乘![](https://img.kancloud.cn/13/4b/134b46c4e9511d2584e1aac895f801e9_9x13.gif)是![](https://img.kancloud.cn/de/1e/de1e0edacc870197c86ac4aae07096c1_18x13.gif)。我们可以要求这个平方操作的反转。这是一个作用于![](https://img.kancloud.cn/de/1e/de1e0edacc870197c86ac4aae07096c1_18x13.gif)的操作应该回馈![](https://img.kancloud.cn/13/4b/134b46c4e9511d2584e1aac895f801e9_9x13.gif)。此操作有一个名称:它被称为**平方根。 ** ![](https://img.kancloud.cn/de/1e/de1e0edacc870197c86ac4aae07096c1_18x13.gif)的平方根是![](https://img.kancloud.cn/13/4b/134b46c4e9511d2584e1aac895f801e9_9x13.gif)。
这里有两个很棒的复杂函数。第一个是![](https://img.kancloud.cn/bd/d2/bdd2c471ae17cef489ecfafab2d5b6cb_22x13.gif)次![](https://img.kancloud.cn/bd/d2/bdd2c471ae17cef489ecfafab2d5b6cb_22x13.gif)也是![](https://img.kancloud.cn/de/1e/de1e0edacc870197c86ac4aae07096c1_18x13.gif),因此![](https://img.kancloud.cn/de/1e/de1e0edacc870197c86ac4aae07096c1_18x13.gif)有两个平方根,![](https://img.kancloud.cn/13/4b/134b46c4e9511d2584e1aac895f801e9_9x13.gif)和![](https://img.kancloud.cn/bd/d2/bdd2c471ae17cef489ecfafab2d5b6cb_22x13.gif)。任何积极的实数都是一样的。任何正实数都有两个平方根。
第二个复杂因素是:负数的平方根究竟是什么?
那么没有实数的正方形是![](https://img.kancloud.cn/bc/23/bc23e8bda58ddac96b1a0a325e884909_22x12.gif)或![](https://img.kancloud.cn/37/96/37969ccbf69ed15873c952355e7dfdd2_21x13.gif)或减去任何正数。
当我们在自然数中发现减法(这是加法的逆运算)导致非自然数时,我们通过定义**整数**来扩展自然数以包括自然数和它们的负数也是零。
当我们考虑除法,这是乘法的逆运算时,我们再次扩展我们的数字以包括**分数。**
好吧,为了适应逆操作以平方数,我们还可以扩展我们的数字以包括新实体,其中我们可以找到负数的平方根。
事实证明,我们只需要引入一个新的数字,通常指定为 **i** ,它被定义为由![](https://img.kancloud.cn/37/96/37969ccbf69ed15873c952355e7dfdd2_21x13.gif)给出的平方。换句话说,我们定义新的数字 i 来服从方程式![](https://img.kancloud.cn/78/2c/782c1961190cd992f13bb52ecb285754_81x14.gif)我们可以得到正方形是任何其他负数的数字,比如![](https://img.kancloud.cn/bd/d2/bdd2c471ae17cef489ecfafab2d5b6cb_22x13.gif),通过将![](https://img.kancloud.cn/ce/2f/ce2f0b65d997f22465d44c6f3c70f0df_6x13.gif)乘以适当的实数,这里是平方根![](https://img.kancloud.cn/13/4b/134b46c4e9511d2584e1aac895f801e9_9x13.gif)。数字 **![](https://img.kancloud.cn/ce/2f/ce2f0b65d997f22465d44c6f3c70f0df_6x13.gif)** 绝对不是实数,所以我们称它为**一个虚数;** 这个术语实际上是愚蠢的。虚构的数字在我们的想象中与真实数字一样存在。当然,它们不是自然数或整数甚至分数,或实数。
事实证明,如果我们看一下![](https://img.kancloud.cn/03/96/0396139a7cd6fb34db2d1ca4f2507b79_46x15.gif) ![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif)和![](https://img.kancloud.cn/a0/76/a07675eb420c5a094218ccaf1bb3763f_8x13.gif)是实数的形式的数字,我们得到所谓的**复数,**我们可以定义加法,减法乘法,正如我们可以为理性或实数而划分这些。
如果你想看看这些规则是什么, [**请点击这里。**](complement01.html)
因此,通过数字我们将意味着**有理数,实数或复数,**,其中加法,减法乘法和除法的运算被定义并具有所有标准属性。
顺便说一下,我们经常用平面上的点来表示复数。实数对应于 x 轴上的点,虚数可以被认为是 y 轴上的点。数字![](https://img.kancloud.cn/ce/2f/ce2f0b65d997f22465d44c6f3c70f0df_6x13.gif)是 y 轴上原点上方的距离![](https://img.kancloud.cn/55/95/559537f1e11c68d8ba3d9f6d540de6b0_7x13.gif)。一般的复数具有由其![](https://img.kancloud.cn/77/90/7790dd0efb4a03a4c876741804d9b559_10x8.gif)组分描述的实部和由其![](https://img.kancloud.cn/6c/70/6c704047d3148fd7a8b563aaf79dd7f4_9x12.gif)组分描述的复杂部分。
- 第 0 章:为何学习微积分?
- 0.1 你应该知道什么
- 0.2 什么是微积分?我们为什么要研究它?
- 第 1 章:数字
- 1.1 什么是数字?有理数
- 1.2 小数和实数
- 1.3 复数
- 复数运算
- 1.4 可数集(消遣)
- 第 2 章:使用电子表格
- 2.1 什么是电子表格?
- 2.2 斐波纳契数
- 2.3 帕斯卡的三角形
- 2.4 与电子表格集成
- 第 3 章:线性函数
- 3.1 什么是函数?
- 3.2 线性函数
- 3.3 线性
- 第四章:函数的二次型和导数
- 4.1 更复杂的函数
- 4.2 二次函数的斜率
- 第 5 章:有理函数和导数的计算
- 5.1 有理函数的导数
- 第 6 章:指数函数,替换和链规则
- 6.1 最有用函数的导数
- 第 7 章:三角函数及其导数
- 7.1 二维数学
- 7.2 三角学和导数以及加法定理
- 第 8 章:反函数及其导函数
- 8.1 反函数
- 8.2 微分反函数
- 8.3 更多规则
- 第 9 章:数值微分和不可微函数
- 9.1 数值微分
- 9.2 绘制导数图
- 9.3 不可微函数
- 第 10 章:微分的回顾
- 10.1 复习
- 第 11 章:微分在求解方程中的应用
- 11.1 求解方程
- 第 12 章:反导数
- 12.1 反导数
- 第 13 章:曲线下面积;定积分
- 13.1 区域:定义,名称和符号
- 13.2 微积分和确定区域的基本定理
- 13.3 积分的诀窍
- 第 14 章:数值积分
- 14.1 数值积分计划
- 14.2 积分的“规则”
- 14.3 为什么这些规则有效?
- 第 15 章:平行数字的面积和体积;行列式
- 15.1 有符号面积和体积
- 15.2 表示平行边的图形
- 15.3 行列式的属性
- 15.4 求解行列式
- 15.5 用于求解电子表格中的行列式的爱丽丝梦游仙境方法
- 第 16 章一些纯数学
- 16.1 极限和点集拓扑简介
- 16.2 紧集
- 16.3 杂注
- 16.4 Lebesgue 积分
- 第 17 章:物理的建模应用
- 17.1 垂直运动建模
- 17.2 弹簧建模(谐波振荡器)
- 17.3 受迫振荡
- 17.4 简单电路
- 第 18 章捕食者猎物模型
- 18.1 捕食者猎物模型
- 第 19 章:求解微分方程
- 19.1 计划
- 19.2 一阶微分方程
- 19.3 二阶微分方程
- 19.4 行星运动