有趣的計算:單位虛數的單位虛數次方的單位虛數次方等於多少呢?

2020-12-11 電子通信和數學

本篇我們來計算一個有趣的題目:單位虛數的虛數次方的虛數次方等於多少?看上去讓人頭大,但其實都有規律可循,下面就讓我們拭目以待吧

一說到虛數,首先歐拉公式必不可少,歐拉公式的出現幫我們解決了許多自然科學問題

在虛數平面中,橫坐標式實軸,縱坐標式虛軸,而iπ/2在歐拉公式中就表示旋轉了90度,也就得到了單位虛數i,所以i更具體的含義就是繞著實軸旋轉了90度

那麼單位虛數的虛數次方,根據簡單的運算,結果就是e^-(π/2)

我們再繼續,以上述結論為指數,e^(iπ/2)為底,最終得到如下有趣的結論,

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這樣的計算方式你是否能想的到呢?這就是數學的奧妙與神秘之處。

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相關焦點

  • 虛數的權利
    再比如,虛數,這個數是不是一看就特別虛偽虛假虛頭八腦?現在我們知道,無理數才是實數王國的多數派——這世間的無理數,恐怕要比有理數多得多得多得多得多,多到有理數的數量可以忽略不計的地步。而且,一點都不無理,有道理得板。那麼,虛數呢?她是真實存在的嗎?還是我們想像之物呢?
  • 虛數單位i是什麼意思(二)
    而0呢?你用多少個0,加起來,能得到1?多少個也不可能,對吧?所以潛意識裡面,你就沒有把0和其它正整數當成一樣的東西。但是你也許會問,1既然是單位了,怎麼還有更小的?這又是一個分支:我們知道1米是單位,但是仍然存在1毫米,這也是一種對於單位的理解:這個單位是浮動的,或者說,你說它是多少即是多少,是你決定的。而這種單位其實就是實數域上的單位概念。
  • 虛數的意義
    虛數字面意思是不存在的數,假想的數。其最初是指負數的平方根(當然也可以是偶次方根,在虛數定義之前是不存在偶次方為負數的數的,比如任何實數的平方都是非負數),實數與虛數合成為「複數」,這就形成了更大的數的集合「複數域」。
  • 虛數i的前世今生
    數系發展:自然數:原始人計算捕獲幾隻獵物,採摘幾隻果子,儘管自然數是如此自然,但是標識它的1,2,3
  • 何為虛數?以及關於它的 5 個數學事實
    至少,它還未被定義,直到數學家並發明了虛數來進行定義!虛數和實數沒什麼兩樣,不過是實數概念的延伸,有個虛數單位 ,或者說 。任一複數其中既有實部也有虛部,通常用表示,複數直接同樣可以進行加減乘除,總而言之,複數系統是一個域。現在你知道它們是什麼了,下面 個是我認為關於虛數最有趣的事實!1.
  • 虛數i是怎麼產生的呢?它又有什麼作用呢?
    就是那個算1加到100的高斯)提出了一條重要的理論:任何一個n次方的函數都有n個根換句話說,f(x) = x^2 + 1是個二次方函數,理應有兩個根。可是,我們到那裡能找到這預言中的兩個根呢?之前的認識都停留在一維數軸上,這個數在一維數軸上是找不到的,所以擴展一下數軸,數字往另一方向會怎麼樣呢?增加數軸的長度是沒有用的,因為還在一維,顯然找不到,對數軸增加一個維度可以嗎?於是笛卡爾將數軸擴展,於是一條數軸變成兩條,就是我們初中所學的xy軸直角坐標系.所以這樣我們就找到了另一個隱藏的根,這表明實數的計數體系並不完整.
  • 何為虛數?以及關於它的 5 個有趣事實
    至少,它還未被定義,直到數學家並發明了虛數來進行定義!虛數和實數沒什麼兩樣,只不過可以乘以 i——或者說 √-1。數字也可以是複數,其中既有實部(a)也有虛部(b),通常用(a + bi)表示。現在你知道它們是什麼了,下面 5 個是我認為關於虛數最有趣的事實!
  • 圖解虛數
    最終我們會搞定虛數 i,然後將它存放在你深深的腦海裡~負數並不簡單。想像你是一位 18 世紀的歐洲數學家,你能寫出 4-3=1,這很簡單。但是,如果是3-4呢?什麼?這到底意味著什麼呢?怎麼能從 3 頭奶牛中牽走 4 頭呢?怎麼可能比什麼都沒有還少呢?
  • 虛數
    但是,數學中使用的虛數與這種白日做夢毫無關係。虛數概念    一般認為,「虛」(imaginary)這個詞的使用源於哲學家和數學家笛卡爾,以辨識某些方程得到的非普通數的解。那麼,虛數究竟是否真的存在呢?這是一個哲學家們一直思索的問題,他們關注的對象是「虛」這個詞根。而對於數學家來說,虛數的存在並沒有什麼可疑問的。
  • 虛數i真的很「虛」嗎?
    人們會在日常支出中記錄各種交易信息,如果欠別人50元,你會記錄-50,在賺了100元以後,可以直接用100+(-50)=50來計算屬於自己的錢,而不需要更多的文字描述,負數已經將這種關係植入其中,既然有這種屬性,又有什麼理由說它是無用的呢?可見「關係」的重要性~
  • 數學學霸的解題思路1「降低次方和次元」
    1開3次方所謂1開3次方,指的是某數的3次方等於1,也就是:x 3 =1 ……①當然了,x=1是1開3次方的解之一。但並非唯一的解。在接著往下說之前,我們先來複習一下因數分解的公式。我們還準備了虛數單位i來應對這種情況。所謂虛數單位i,就是當某數的2次方為負數(我們將它稱為虛數)的時候,所給出的定義。
  • 根號十的負二次方等於多少 √10的負2次方
    根號十的負二次方等於十分之一。根號10等於10的2分之1次方,10的2分之1次方的負2次方等於10的負1次方,等於10分之1。若aⁿ=b,那麼a是b開n次方的n次方根或a是b的1/n次方。開n次方手寫體和印刷體用表示,被開方的數或代數式寫在符號左方√ ̄的右邊和符號上方一橫部分的下方共同包圍的區域中,而且不能出界。
  • 虛數 i 真的很「虛」嗎?
    導語:在之前的文章《最美公式(一):e與自然》中,我們提到了歐拉公式中的五個基本量之一——虛數 「i」。所謂的「虛數」到底是一個怎樣的概念,它又有怎樣的性質與意義呢?人們會在日常支出中記錄各種交易信息,如果欠別人50元,你會記錄-50,在賺了100元以後,可以直接用100+(-50)=50來計算屬於自己的錢,而不需要更多的文字描述,負數已經將這種關係植入其中,既然有這種屬性,又有什麼理由說它是無用的呢?可見「關係」的重要性。
  • 虛數是個啥,它的由來
    有理數和無理數統稱為實數,但還有一類數,叫虛數。那虛數是個啥?我們先看看虛數的來歷。16世紀的歐洲數學界對負數該不該有平方根展開了爭議。我們知道一個非負數是有平方根的,那麼,有沒有一 個數可以作為負數的平方根呢?
  • 既然虛數不存在,為什麼還要學它呢?
    在高中的數學課本中會出現一個非常奇妙的數——「虛數」。為什麼說虛數奇妙呢?因為,不管是正數還是負數,平方(自己與自己相乘)之後一定會得到正數。但虛數的平方卻是負數。這樣的數,好像在日常生活中並不存在吧。那麼,為什麼要學虛數呢?
  • 神奇的「虛數i」,到底有什麼用?
    那虛數如果要在數軸上找一個位置,應該怎麼找呢?這兩位說,在這條橫線上,那肯定是找不到的,我們應該在零點處畫一條跟橫軸垂直的縱軸,也標上1、2、3、4……只不過這條線是代表虛數,所以其實是1i、2i、3i……這樣一來,兩條線組成一個坐標系,所有的數字,就都能在這個坐標系裡找到了。
  • 【數學探索】虛數i
    想必大家對「i」這個字母都非常清楚吧 今天我們就來具體聊聊「i」在數學中,虛數就是形如a+bi的數(a、b∈R且b≠0)。
  • 虛數究竟虛不虛?在電學中有什麼用
    ①這就會產生相當的困擾,因為,在實數範圍內,找不出一個數的平方等於-4。那怎麼辦呢?於是,數學家創造了一個神奇的數,叫做i,並定義:i = -1i就被稱為虛數單位。複數2是實數,i是虛數單位,合在一起的2·i就是虛數。實數 + 虛數就成了複數。
  • 虛數:一個虛構指數的幾何意義
    毫無疑問,e是電氣工程的支柱,它的「虛數」指數隨處可見:量子理論、電路,甚至理論數學。e^i這個表達式在我們給它定義和解釋之前沒有任何意義。我們將從討論指數e^i開始,然後逐步解釋更複雜的形式i^x在深入研究這個問題之前,需要對虛數單位i進行快速描述。它通常被認為是「虛數」,因為這個值在標準數軸上不存在。
  • 虛數究竟虛不虛?在工作中有什麼用
    一說到虛數,很多小夥伴就覺得那是虛無縹緲的純理論問題。其實,虛數的發展,是非常順應人類自然思維的,是一個水到渠成的過程。