複數

複數

複數把一個實數和一個虛數捆綁成單一物件,寫作 a + bi。可以把它看成兩部分的配方:a 是「普通的」實數配料,bi 是虛數配料。兩者合在一起構成一個數,只要記住唯一的規則 i^2 = -1,你就能像對普通數那樣對它做加減乘除。

每個複數都有 a + bi 的形式,其中 a 和 b 是實數;a 是實部,b 是虛部。實數不過是 b = 0 的特殊情形,虛數則是 a = 0 的特殊情形。整個集合記作 C,即複數集,它把實數集 R 包含在內。

複數並非稀奇古怪的東西——它是求解多項式方程式的天然歸宿。在 C 中,每個一元二次、三次乃至更高次的方程式都擁有它全部的解,這正是發明複數域值得為之的深層原因。

一個誠實的提醒:與實數不同,複數無法以與運算相容的方式排序。不存在一個複數「大於」另一個複數的一致概念,所以像 a + bi > c + di 這樣的不等式根本沒有意義。

3 + 4i 是一個複數,其實部為 3,虛部為 4。

實部和虛部都是普通的實數。