複數
複數乘法
複數相乘就像用 FOIL 法把兩個二項式相乘——逐項相乘,乘遍所有組合——只是末尾多一步:凡出現 i^2 的地方,都替換成 -1。這唯一的替換正是複數乘法與普通代數的全部區別。
展開來算:(a + bi)(c + di) = ac + adi + bci + bdi^2,再用 i^2 = -1 把 bdi^2 變成 -bd,得到 (ac - bd) + (ad + bc)i。乘積的實部是 ac - bd,虛部是 ad + bc。
這裡藏著一個美妙的幾何含義:乘以一個複數會同時拉伸並旋轉整個平面。模相乘,輻角相加,所以 |zw| = |z||w| 且 arg(zw) = arg(z) + arg(w)。例如乘以 i,大小不變,但把一切逆時針旋轉四分之一圈。極坐標形式讓這條規則毫不費力。
(2 + 3i)(1 - i) = 2 - 2i + 3i - 3i^2 = 2 + i + 3 = 5 + i(用了 i^2 = -1)。
-3i^2 這一項變成 +3,增大了實部。
另見