實(shí)數(shù)和虛數(shù)組成的一對數(shù)在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)看成一個(gè)數(shù),起名為復(fù)數(shù)。虛數(shù)沒有正負(fù)可言。不是實(shí)數(shù)的復(fù)數(shù),即使是純虛數(shù),也不能比較大小。
虛數(shù)的由來
隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展,數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)一些 三次方程的實(shí)數(shù)根還非得用負(fù)數(shù)的平方根表示不可。而且,如果承認(rèn)了負(fù)數(shù)的.平方根,那么代數(shù)方程的有無根問題就可以得到解決,并且會(huì)得出n次方程有n個(gè)根這 樣一個(gè)令人滿意的結(jié)果。此外,對負(fù)數(shù)的 平方根按數(shù)的運(yùn)算法則進(jìn)行運(yùn)算,結(jié)果也是正確的。
意大利數(shù)學(xué)家卡爾丹作出一個(gè)折中表示,他稱負(fù)數(shù)的平方根為 “虛構(gòu)的數(shù)”,意思是,可以承認(rèn)它為數(shù),但不像實(shí)數(shù)那樣可以表示實(shí)際存在的 量,而是虛構(gòu)的。到了 1632年,法國數(shù)學(xué)家笛卡兒,正式給了負(fù)數(shù)的平方根一個(gè) 大家樂于接受的名字——虛數(shù)。
虛數(shù)的虛字表示它不代表實(shí)際的 數(shù),而只存在于想象之中。盡管虛數(shù)是 “虛”的,但數(shù)學(xué)家卻沒有放松對它的研 究,他們發(fā)現(xiàn)了關(guān)于虛數(shù)的許許多多的性 質(zhì)和應(yīng)用。大數(shù)學(xué)家歐拉提出了 “虛數(shù)單位”的概念,他把U 作為虛數(shù)單位,用符號(hào)i表示,相當(dāng)于實(shí)數(shù)的單位1。虛數(shù)有了單位,就能像實(shí)數(shù) 一樣,寫成虛數(shù)單位倍數(shù)的形式了。
從此,數(shù)學(xué)家把實(shí)數(shù)與虛數(shù)同等對待,并合稱為復(fù)數(shù),于是,數(shù)的家族得到 了統(tǒng)一。任何一個(gè)復(fù)數(shù)可以寫成a bi的 形式,當(dāng)b=0時(shí)a bi=a,它就是實(shí)數(shù),當(dāng) b#0時(shí),a bi就是虛數(shù)了。