复数的所有公式和性质

2023-07-18 07:46:38

复数的所有公式和性质

  复数是由实部和虚部组成的数,可以表示为$a+bi$的形式,其中$a$和$b$分别是实数,$i$是虚数单位,即$i^2=-1$。

  一、公式:

  1. 共轭复数的公式:

   共轭复数是指虚部取负数的复数,即如果$z=a+bi$,则它的共轭复数为$\\overline{z}=a-bi$。

  2. 加法和减法的公式:

   如果$z_1=a+bi$和$z_2=c+di$是两个复数,则它们的加法和减法分别为:

   $z_1+z_2=(a+c)+(b+d)i$

   $z_1-z_2=(a-c)+(b-d)i$

  3. 乘法的公式:

   如果$z_1=a+bi$和$z_2=c+di$是两个复数,则它们的乘法为:

   $z_1 \\cdot z_2=(ac-bd)+(ad+bc)i$

  4. 除法的公式:

   如果$z_1=a+bi$和$z_2=c+di$是两个非零复数,则它们的除法为:

   $\\frac{z_1}{z_2}=\\frac{ac+bd}{c^2+d^2}+\\frac{bc-ad}{c^2+d^2}i$

  5. 模的公式:

   如果$z=a+bi$是一个复数,则它的模为$|z|=\\sqrt{a^2+b^2}$。

  二、性质:

  1. 加法和减法的性质:

   复数的加法和减法满足交换律和结合律,即对于任意复数$z_1$,$z_2$和$z_3$,有:

   $z_1+z_2=z_2+z_1$

   $(z_1+z_2)+z_3=z_1+(z_2+z_3)$

   $z_1-z_2=-(z_2-z_1)$

   $(z_1-z_2)-z_3=z_1-(z_2-z_3)$

  2. 乘法的性质:

   复数的乘法满足交换律和结合律,即对于任意复数$z_1$,$z_2$和$z_3$,有:

   $z_1 \\cdot z_2=z_2 \\cdot z_1$

   $(z_1 \\cdot z_2) \\cdot z_3=z_1 \\cdot (z_2 \\cdot z_3)$

  3. 模的性质:

   复数的模具有非负性、零模等价于复数为零、模的乘法性和三角不等式等性质,即对于任意复数$z_1$和$z_2$,有:

   $|z_1|\\geq 0$

   $|z_1|=0 \\Leftrightarrow z_1=0$

   $|z_1 \\cdot z_2|=|z_1| \\cdot |z_2|$

   $|z_1+z_2|\\leq |z_1|+|z_2|$

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