复数是指形如 a+bi的数,其中 a和 b是实数,而 i是虚数单位,满足 \(i^2 = -1\)。在复数中, a称为实部, b称为虚部。当复数的虚部等于零时,该复数就是实数;当虚部不等于零时,如果实部也等于零,则该复数称为纯虚数。
复数域是实数域的代数闭包,这意味着在复数域中,任何复系数多项式都有根。复数在数学、物理、工程等领域中具有广泛的应用。复数还可以在复平面上表示,其中实部对应于x轴,虚部对应于y轴,从而使得复数可以表示为平面上的点或向量。
复数的四则运算规则如下:
1. 加法:\((a+bi) + (c+di) = (a+c) + (b+d)i\)
2. 减法:\((a+bi) - (c+di) = (a-c) + (b-d)i\)
3. 乘法:\((a+bi) \cdot (c+di) = (ac - bd) + (bc + ad)i\)
这些运算规则使得复数在数学和其他科学领域中非常有用,它们可以用于解决实数范围内无法解决的方程,描述波动、振荡等现象。