本人初三毕业,目前是提前了解了点虚数的知识,对这个虚数i很感兴趣,所以来发一下我对出现虚数的过程的理解,可能有些错误,发现错请指出。
【资料图】
设有这么个数式 i²=-1
那么根据等式的性质得出i=±√-1
i²=(±√-1) × (±√-1)
i²=±√1=±1,i=√±1
而这里的±号只是可能是正或负而不是一定,无法确定。
比如:2²=4
√2²=±√4
2=±2。什么,2=±2?由此可知±号只是可能而不确定是哪一种正或负。
所以i=√±1中的±,以及(±√-1) × (±√-1)中的±也都是不确定的,可能是正也可能是负。
i=±√-1
容易看出,在这里面正和负的选择取决于这里面的i,如果把i换成正数,则最终开出来的就是正,也就是两个正号相乘或两个负号相乘才可以。如果把i换成负数则相反。
若要满足开头所设的i²=-1=(±√-1) × (±√-1),,则(±√-1) × (±√-1)中的±必然是一个正一个负,或者说括号中的两个数互为相反数。这样才能满足所设的。
直接算(±√-1) × (±√-1)结果是±1,若要符合题意的结果-1,那里面的号就是一正一负。
原本是不确定的±号,但现在根据设的条件,他只能是一正一负。原本(±√-1) × (±√-1)可能是+1也可能是-1,
但是只能有一种结果,因为i²=-1=(±√-1) × (±√-1)中的i他的号不是±,只有他是±时才确定不了结果。
因为开头设的,所以只有(±√-1) × (±√-1)中这号是一正一负,才满足i²=-1=(±√-1) × (±√-1)。
如 i²=-1=(+√-1) × (-√-1)
是不是有点啰嗦了,不过这样理解更透彻。
1=(±√-1) × (±√-1)是两个相同的数分别是两个正号或两个负号。
而-1=(±√-1) × (±√-1)只能是一负一正才可以。
因为这种±中特殊的可能性,所以会出现负数的平方根,但又是开不出来的,他的根可以说是不存在的,所以是虚数。i只是假设这么个数。虚数是有意义的,意义是什么我就不说了。
总结:
根据等式的性质,i²=-1=(±√-1) × (±√-1)是正确的,而要想他不矛盾的成立,就必须让(±√-1) × (±√-1)中的号是一正一负,本身他是随机的,正负都有可能。可有了一些限制,他只能是一正一负。这样才能不矛盾的成立。
i=±√-1中的±不确定
例子:x=4=(±√2)×(±√2)=2²
(±√2)×(±√2)中两个正负要是相同的号才能满足。如果因为可能性,变成一正一负,那结果就是负数,不合题意了。
在这个算式中,两个±到底是正还是负由x或4来决定。
所以说虚数是这样来的,先有的类似上面的x,然后想开他的方却开不了,而负根号是由于限制或可能性出现的,这就导致出现负根号,因为它的根不存在所以就出现了虚数。有负根号就有人想去解,可是解不了,就设想了一个数i,把i定为开出的结果。i是具体多少不知道,反正他是根号-1.
完
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