基礎:複數與複平面的幾何

實部與虛部(real and imaginary parts)

每一個複數 z = x + i y 都能乾淨地拆成兩個實數成分。數 x 稱為實部,記作 Re z;數 y 稱為虛部,記作 Im z。讀取它們只是看一眼的事:對 z = 4 - 7i 而言,Re z = 4,Im z = -7。把它想成讀地圖座標——Re z 告訴你往東多遠,Im z 告訴你往北多遠。

最常見的絆腳石是這一點:虛部是實數 y,而不是 i y 這個量。對 z = 4 - 7i 而言,Im z 是 -7,一個純粹的實數,而不是 -7i。Re z 與 Im z 永遠都是實數。有了它們你就能完整重建 z(z = Re z + i Im z),也能利用共軛從 z 把它們還原:Re z = (z + z-bar)/2,Im z = (z - z-bar)/(2i)。

拆成實部與虛部是整個學科的主力動作。研究一個複變函數 f(z) 時,幾乎總是把它寫成 f = u + i v,其中 u 與 v 是普通的雙變數實函數——而整套可微性理論(柯西-黎曼方程)正是在說 u 與 v 之間必須如何相互關聯。所以現在把 Re 與 Im 弄熟,往後處處都會回報你。

對 z = (2 + i)(1 - 3i) = 2 - 6i + i - 3i^2 = 2 - 5i + 3 = 5 - 5i 而言,可讀出 Re z = 5、Im z = -5。

先化簡成 x + i y 的形式,Re 與 Im 就只是 x 與 y。

Re 與 Im 取實數值,但它們對複數並非「線性」:Re(i z) 並不等於 i Re z。把它們當成 z 的兩個實座標,並小心 i 的因子。

又稱
Re zIm z實部虛部